История радара - History of radar

А Сеть Главная антенна передатчика, часть одной из первых комплексных радиолокационных систем.

Немец Фрейя работал на более высоких частотах и, таким образом, был меньше, чем его аналог Chain Home.

В анод блок оригинала резонаторный магнетрон построен Randal и Загрузки, что обеспечило рывок вперед в конструкции радаров.

В история радара (где радар означает РАдио Dобнаружение Аnd рanging) началась с экспериментов Генрих Герц в конце 19 века, который показал, что радиоволны отражаются металлическими предметами. Эта возможность была предложена в Джеймс Клерк Максвелл плодотворная работа над электромагнетизм. Однако только в начале 20-го века системы, способные использовать эти принципы, стали широко доступными, и именно немецкий изобретатель Кристиан Хюльсмайер кто первым использовал их для создания простого устройства обнаружения кораблей, предназначенного для предотвращения столкновений в тумане (Reichspatent Nr. 165546). В течение следующих двух десятилетий были разработаны многочисленные подобные системы, которые предоставляли информацию о направлении к объектам на близком расстоянии.

Разработка систем, способных производить короткие импульсы радиоэнергии, была ключевым достижением, позволившим современным радар системы, чтобы появиться. Посредством синхронизации импульсов на осциллограф, можно было определить дальность, а направление антенны показало угловое положение целей. Эти два, вместе взятые, произвели «фиксацию», определяя местоположение цели относительно антенны. В период 1934–1939 годов восемь стран независимо друг от друга и в большой секретности разработали системы этого типа: объединенное Королевство, Германия, то Соединенные Штаты, то СССР, Япония, то Нидерланды, Франция, и Италия. Кроме того, Великобритания поделилась своей информацией с США и четырьмя странами Содружества: Австралия, Канада, Новая Зеландия, и Южная Африка, и эти страны также разработали свои собственные радиолокационные системы. В течение войны, Венгрия был добавлен в этот список.^[1] Период, термин РАДАР был изобретен в 1939 году Корпусом связи США, когда он работал над этими системами для ВМФ.^[2]

Прогресс во время войны был быстрым и имел большое значение, вероятно, одним из решающих факторов для победы Союзники. Ключевым событием стало магнетрон в Великобритании,^[3] что позволило создавать относительно небольшие системы с субметровым разрешением. К концу боевых действий Великобритания, Германия, США, СССР и Япония располагали широким спектром радаров наземного и морского базирования, а также небольших бортовых систем. После войны использование радаров расширилось во многих областях, включая: Гражданская авиация, морское судоходство, радарные пушки для полиции, метеорология и даже лекарство. Ключевые события послевоенного периода включают лампа бегущей волны как способ получения большого количества когерентных микроволны, разработка систем задержки сигнала, которая привела к радары с фазированной антенной решеткой, и постоянно увеличивающиеся частоты, которые позволяют более высокое разрешение. Увеличение возможностей обработки сигналов благодаря внедрению твердотельных компьютеров также оказало большое влияние на использование радаров.

Значение

Место радара в более широкой истории науки и техники разными авторами утверждается по-разному. С одной стороны, радар очень мало способствовал развитию теории, которая была широко известна со времен Максвелла и Герца. Таким образом, радар не продвигал науку, а был просто вопросом технологии и инженерии. Морис Понте, один из разработчиков радара во Франции, утверждает:

Фундаментальный принцип радара принадлежит общему достоянию физиков; В конце концов, реальная заслуга технических специалистов измеряется эффективностью реализации эксплуатационных материалов.^[4]

Но другие указывают на огромные практические последствия развития радаров. Радар внес гораздо больше, чем атомная бомба, в победу союзников во Второй мировой войне.^[5] Роберт Будери^[6] заявляет, что он также был предшественником многих современных технологий. Из рецензии на его книгу:

... радар стал основой множества достижений со времен войны, создав настоящую родословную современных технологий. Благодаря радару астрономы могут отображать контуры далеких планет, врачи могут видеть изображения внутренних органов, метеорологи могут измерять дождь, падающий в отдаленных местах, воздушное путешествие в сотни раз безопаснее, чем путешествие по дороге, междугородные телефонные звонки дешевле, чем почтовые расходы, компьютеры стали повсеместными, и обычные люди могут готовить свой ежедневный обед в промежутках между ситкомами, что раньше называлось дальность действия радара.^[7]

В более поздние годы радар использовался в научных инструментах, таких как метеорологический радар и радиолокационная астрономия.

Ранние участники

Генрих Герц

В 1886–1888 гг. физик Генрих Герц провел серию экспериментов, доказавших существование электромагнитные волны (в том числе радиоволны ), предсказанный в уравнениях, разработанных в 1862-184 гг. шотландским физиком Джеймс Клерк Максвелл. В эксперименте Герца 1887 года он обнаружил, что эти волны могут проходить через различные типы материалов, а также отражаться от металлических поверхностей в его лаборатории, а также проводники и диэлектрики. Природа этих волн подобна видимый свет в их способности отражаться, преломляться и поляризоваться будет показано Герцем и последующими экспериментами других физиков.^[8]

Гульельмо Маркони

Пионер радио Гульельмо Маркони заметил, что радиоволны отражаются обратно к передатчику объектами в экспериментах с радиомаяком, которые он проводил 3 марта 1899 года на равнине Солсбери.^[9] В 1916 году он и британский инженер Чарльз Сэмюэл Франклин использовали короткие волны в своих экспериментах, имеющих решающее значение для практического развития радаров.^[10] Шесть лет спустя он поделится своими открытиями в докладе 1922 года, представленном Институту инженеров-электриков в Лондоне:

Я также описал испытания, проведенные для передачи луча отраженных волн через всю страну ... и указал на возможность использования такой системы в применении к маякам и маякам, чтобы позволить судам в туманную погоду обнаруживать опасные точки вокруг. побережья ... Мне [теперь] кажется, что можно было бы разработать [] устройство, с помощью которого корабль мог бы излучать или проецировать расходящийся луч этих лучей в любом желаемом направлении, причем эти лучи, если они встречаются металлический объект, такой как другой пароход или корабль, будет отражаться обратно в приемник, экранированный от местного передатчика на отправляющем судне, и, таким образом, немедленно обнаруживать присутствие и пеленг другого судна в тумане или в ненастную погоду.^[11][12][13]

Кристиан Хюльсмайер

В 1904 г. Кристиан Хюльсмайер устроил публичные демонстрации в Германия и Нидерланды использования радио эхо обнаружить корабли чтобы можно было избежать столкновений. Его устройство состояло из простого разрядник используется для генерации сигнала, нацеленного с помощью дипольная антенна с цилиндрический параболический отражатель. Когда сигнал, отраженный от корабля, принимался аналогичной антенной, прикрепленной к отдельному когерер получатель, прозвенел колокол. Во время плохой погоды или тумана устройство периодически крутилось, чтобы проверить, нет ли поблизости кораблей. Аппарат обнаружил присутствие кораблей на расстоянии до 3 километров (1,6 морских миль), и Хюльсмайер планировал расширить его возможности до 10 километров (5,4 морских миль). Он не давал информации о дальности (расстоянии), а только предупреждал о близлежащем объекте. Он запатентовал устройство, названное телемобилоскоп, но из-за отсутствия интереса со стороны военно-морской властями изобретение не было запущено в производство.^[14]

Хюльсмайер также получил поправку к патенту для оценки дальности до корабля. Используя вертикальную развертку горизонта с телемобилоскоп Установленный на вышке, оператор находит угол, при котором отдача является наиболее интенсивной, и вычисляет с помощью простой триангуляции приблизительное расстояние. Это контрастирует с более поздним развитием импульсного радара, который определяет расстояние через время двустороннего прохождения импульса.

объединенное Королевство

Роберт Уотсон-Ватт

В 1915 г. Роберт Уотсон Ватт присоединился к Метеорологическое бюро как метеоролог, работая на удаленной станции в Aldershot в Хэмпшир. В течение следующих 20 лет он изучал атмосферные явления и разработал использование радиосигналов, генерируемых молния удары, чтобы обозначить положение грозы. Сложность определения направления этих мимолетных сигналов с помощью вращающихся направленных антенн привела в 1923 году к использованию осциллографы для отображения сигналов. В итоге операция переместилась на окраину г. Slough в Беркшир, а в 1927 году основал Radio Research Station (RRS), Slough, организацию под Отдел научных и производственных исследований (DSIR). Уотсон Уотт был назначен суперинтендантом RRS.

По мере того как тучи войны сгущались над Британией, вероятность воздушных налетов и угроза вторжения с воздуха и моря вызвала серьезные усилия по применению науки и технологий в обороне. В ноябре 1934 г. Министерство авиации учредил Комитет по научному обзору ПВО (CSSAD) с официальной функцией рассмотрения, «насколько недавние достижения в области научных и технических знаний могут быть использованы для усиления существующих методов защиты от вражеских самолетов». Обычно называемый «Комитетом Тизардов» в честь его председателя, сэра Генри Тизард, эта группа оказала глубокое влияние на технические разработки в Великобритании.

Х. Э. Вимперис, директор по научным исследованиям Министерства авиации и член комитета Тизард, читал о статье в немецкой газете, в которой утверждалось, что немцы построили Луч смерти с использованием радиосигналов, сопровождаемых изображением очень большой радиоантенны. Обеспокоенный и потенциально взволнованный этой возможностью, но в то же время весьма скептически настроенный, Вимперис искал эксперта в области распространения радиоволн, который мог бы вынести суждение о концепции. Ватт, суперинтендант RRS, теперь стал авторитетным авторитетом в области радио, и в январе 1935 года Вимперис связался с ним и спросил, можно ли использовать радио для такого устройства. Обсудив это со своим научным ассистентом, Арнольд Ф. 'Скип' Уилкинс, Уилкинс быстро произвел обратный расчет это показало, что требуемая энергия будет огромной. Ватт ответил, что это маловероятно, но добавил следующий комментарий: «Внимание обращается на все еще сложную, но менее бесперспективную проблему радиообнаружения, и при необходимости будут представлены численные соображения по методу обнаружения отраженными радиоволнами» .^[15]

В течение следующих нескольких недель Уилкинс рассматривал проблему обнаружения радиоизлучения. Он изложил подход и подкрепил его подробными расчетами необходимой мощности передатчика, характеристик отражения самолета и необходимой чувствительности приемника. Он предложил использовать направленный приемник, основанный на концепции обнаружения молний Ватта, для прослушивания мощных сигналов от отдельного передатчика. Измерение времени и, следовательно, расстояния может осуществляться путем запуска осциллографа с приглушенным сигналом от передатчика, а затем просто измерения возвратных сигналов по шкале. Уотсон Уотт отправил эту информацию в министерство авиации 12 февраля 1935 года в секретном отчете под названием «Обнаружение самолетов с помощью радиометодов».

Отражение радиосигналов было критичным для предлагаемой техники, и Министерство авиации спросило, можно ли это доказать. Чтобы проверить это, Уилкинс установил приемное оборудование в поле возле Аппер-Стоу, Нортгемптоншир. 26 февраля 1935 г. Хэндли Пейдж Хейфорд бомбардировщик пролетел по пути между приемной станцией и передающими вышками BBC коротковолновый станция поблизости Давентри. Самолет отражал сигнал BBC на 6 МГц (49 м), и это было легко обнаружено Арнольд "Скип" Уилкинс с помощью Допплер -бить помехи на дальностях до 8 миль (13 км). Этот убедительный тест, известный как Давентри эксперимент, был засвидетельствован представителем Министерства авиации, что привело к немедленному разрешению на создание полноценной демонстрационной системы. Этот эксперимент был позже воспроизведен Уилкинсом в телесериале BBC 1977 года. Тайная война эпизод «Увидеть сотню миль».

На основе импульсной передачи, используемой для измерения ионосфера, предварительная система была разработана и построена командой RRS. Их существующий передатчик имел пиковую мощность около 1 кВт, и Уилкинс подсчитал, что потребуется 100 кВт. Эдвард Джордж Боуэн был добавлен в команду для разработки и создания такого передатчика. Передатчик Боуэнса работал на частоте 6 МГц (50 м), имел частоту следования импульсов 25 Гц, ширину импульса 25 мкс, и приблизился к желаемой мощности.

Орфорднесс, узкая 19 миль (31 км) полуостров в Саффолк вдоль побережья Северное море, был выбран в качестве тестовой площадки. Здесь оборудование будет открыто эксплуатироваться под видом станции мониторинга ионосферы. В середине мая 1935 года оборудование было перевезено в Орфорднесс. Были возведены шесть деревянных башен: две - для крепления передающей антенны, четыре - для углов перекрестных приемных антенн. В июне начались генеральные испытания оборудования.

17 июня была обнаружена первая цель - Супермарин Скапа летающая лодка на дальность 17 миль (27 км).^[16] Исторически верно, что 17 июня 1935 года радиообнаружение и дальнометрия были впервые продемонстрированы в Великобритании.^{[нужна цитата ]}. Уотсону Уатту, Уилкинсу и Боуэну обычно приписывают создание того, что позже в нашей стране будет называться радаром.^[17]

В декабре 1935 года британское казначейство выделило 60 000 фунтов стерлингов на систему с пятью станциями под названием Сеть Главная (CH), охватывающий подходы к Устье Темзы. Секретарь комитета Тизард, Альберт Персиваль Роу, придумал аббревиатуру RDF как обложку для своей работы, означающую определение дальности и направления, но предлагающую уже хорошо известную Радиопеленгация.

В конце 1935 года, отвечая на признание Линдеманном необходимости в оборудовании для ночного обнаружения и перехвата и понимая, что существующие передатчики слишком тяжелы для самолетов, Боуэн предложил устанавливать только приемники, которые позже будут называть бистатический радар.^[18] Фредерик Линдеманн предложения по инфракрасный датчики и воздушные мины окажется непрактичным.^[19] Потребовались усилия Боуэна по настоянию Тизарда, который все больше беспокоился о необходимости увидеть судно «воздух-поверхность» (ASV), а с его помощью радар с воздушным перехватом (AI).^[20]

В 1937 году команда Боуэна приступила к Радар ASV - первая в мире воздушная установка для обнаружения Флота метрополии в плохую погоду.^[21] Только весной 1939 г., «в срочном порядке» после отказа прожекторной системы «Силуэт»,^[22] обратило ли внимание на использование ASV для перехвата воздух-воздух (AI).^[22] Продемонстрированный в июне 1939 г., AI получил теплый прием со стороны Главный маршал авиации Хью Даудинг, и уж тем более от Черчилль. Это оказалось проблематичным.^[22] Его точность, зависящая от высоты самолета, означала, что CH, способный только 4 см (0,0068 км), не был достаточно точным, чтобы разместить самолет в пределах его диапазона обнаружения, и требовалась дополнительная система.^[23] Его деревянное шасси имело тревожную тенденцию воспламеняться (даже при внимании опытных технических специалистов),^[24] Настолько, что Даудинг, когда ему сказали, что Watson-Watt может предоставить сотни наборов, потребовал «десять таких работ».^[25] В Коссор и Метровик комплекты имели избыточный вес для использования в самолетах^[22] и РАФ не хватало ночной истребитель пилоты, наблюдатели,^[26] и подходящий самолет.^{[27][страница нужна ]}

В 1940 г. Джон Рэндалл и Гарри Бут разработал резонаторный магнетрон, что сделало 10-сантиметровый (длина волны) радар реальностью. Это устройство размером с небольшую обеденную тарелку можно было легко переносить на самолетах, а короткая длина волны означала, что антенна также будет небольшой и, следовательно, пригодной для установки на самолетах. Короткая длина волны и большая мощность сделали его очень эффективным для обнаружения подводных лодок с воздуха.

Чтобы помочь Chain Home в расчете высоты, по запросу Даудинга Электрический калькулятор типа Q (обычно называемый «фруктовый автомат») был представлен в 1940 году.^[21]

Решение проблемы ночного перехвата будет предоставлено доктором В. Б. «Беном» Льюисом, который предложил новый, более точный наземный дисплей управления, Индикатор положения плана (PPI), новый Наземный перехват (GCI) радар и надежный Радар AI.^[23] Наборы ИИ в конечном итоге будут построены EMI.^[24] GCI, несомненно, задерживался из-за противодействия Ватсон-Ватт и его веры в то, что CH было достаточно, а также из-за того, что Боуэн предпочитал использовать ASV для навигации, несмотря на то, что командование бомбардировщиков отрицало необходимость в этом, и из-за того, что Тизард полагался на неисправную систему Silhouette.^[28]

Министерство авиации

Сеть Главная Радиолокационное покрытие 1939–1940 гг.

В марте 1936 года работа в Орфорднессе была перенесена в Усадьба Боудси, рядом на материке. До этого времени работа официально оставалась в рамках DSIR, но теперь была передана Министерству авиации. На новой исследовательской станции Боудси Сеть Главная (CH) оборудование было собрано в качестве опытного образца. Были проблемы с оборудованием, когда королевские воздушные силы (RAF) впервые проверили опытный образец станции в сентябре 1936 года. Они были одобрены к апрелю следующего года, и министерство авиации начало планы по созданию более широкой сети станций.

Первоначальное оборудование на станциях ЦО было следующим: передатчик работал на четырех предварительно выбранных частотах от 20 до 55 МГц, настраиваемых в течение 15 секунд, и выдавал пиковую мощность 200 кВт. Длительность импульса регулировалась от 5 до 25 мкс, частота следования выбиралась как 25 или 50 Гц. Для синхронизации всех передатчиков CH генератор импульсов был синхронизирован с частотой 50 Гц британской электросети. Четыре стальные башни длиной 360 футов (110 м) поддерживали передающие антенны, а четыре деревянные башни высотой 240 футов (73 м) поддерживали решетку с перекрестными диполями на трех разных уровнях. А гониометр был использован для повышения точности направления от нескольких приемных антенн.

К лету 1937 года 20 начальных станций ЦО находились в режиме проверки. До конца года были проведены крупные учения RAF, которые имели такой успех, что Казначейство выделило 10 000 000 фунтов стерлингов для возможной полной цепочки прибрежных станций. В начале 1938 года RAF взяли под свой контроль все станции CH, и сеть начала регулярную работу.

В мае 1938 года Роу сменил Уотсона Уотта на посту суперинтенданта в Боудси. В дополнение к работе над СН и последующими системами, в настоящее время велась большая работа над бортовым оборудованием RDF. Его возглавил Э. Г. Боуэн, и он был сосредоточен на наборах 200 МГц (1,5 м). Более высокая частота позволяла использовать антенны меньшего размера, подходящие для установки на самолетах.

С самого начала работы RDF в Орфорднессе министерство авиации постоянно информировало британскую армию и королевский флот; это привело к тому, что обе эти силы разработали собственные RDF.

Британская армия

В 1931 году на Вулвичской исследовательской станции Экспериментального центра армейских сигналов (SEE), W. A. ​​S. Butement и П. Э. Поллард исследовали импульсные сигналы 600 МГц (50 см) для обнаружения судов. Хотя они подготовили меморандум по этому поводу и провели предварительные эксперименты, по неопределенным причинам военное министерство не приняло его во внимание.^[29]

По мере того как министерство авиации работало над RDF, полковник Питер Уорлледж из Королевского совета инженеров и сигналов встретился с Уотсоном Уоттом и был проинформирован об оборудовании и технологиях RDF, разрабатываемых в Орфорднессе. Его доклад «Предлагаемый метод обнаружения самолетов и его перспективы» побудил ГЭЭ создать «армейскую ячейку» в Боудси в октябре 1936 года. Это было под руководством Э. Талбота Пэрис, и в его состав входили Бутмент и Поллард. В своей работе Ячейка выделяет два основных типа оборудования RDF: системы наводки (GL) для помощи зенитным орудиям и прожекторам и системы береговой обороны (CD) для управления береговой артиллерией и защиты армейских баз за рубежом.

Поллард руководил первым проектом - установкой артиллерийских установок RDF под кодовым названием Mobile Radio Unit (MRU). Эта смонтированная на грузовике система была разработана как уменьшенная версия станции ЦО. Он работал на частоте 23 МГц (13 м) при мощности 300 кВт. Одна 105-футовая (32-метровая) башня поддерживала передающую антенну, а также две принимающие антенны, установленные ортогонально для оценки пеленга сигнала. В феврале 1937 года группа разработчиков обнаружила самолет на дальности 96 км. Министерство авиации также приняло эту систему как мобильное дополнение к системе CH.

В начале 1938 года компания Butement приступила к разработке системы компакт-дисков на основе эволюционирующих бортовых установок Боуэна с полосой пропускания 200 МГц (1,5 м). Передатчик имел частоту импульсов 400 Гц, ширину импульса 2 мкс и мощность 50 кВт (позже увеличенную до 150 кВт). Хотя использовались многие компоненты передатчика и приемника Боуэна, система не могла быть бортовой, поэтому не было ограничений на размер антенны.

Основная заслуга в внедрении лучевых систем RDF в Великобритании должна быть отдана компании Butement. Для CD он разработал большую дипольную решетку высотой 10 футов (3,0 м) и шириной 24 фута (7,3 м), дающую гораздо более узкие лучи и большее усиление. Его можно было вращать со скоростью до 1,5 оборотов в минуту. Для большей точности по направлению переключение лепестков на приемные антенны. В рамках этой разработки он сформулировал первое - по крайней мере в Британии - математическое соотношение, которое впоследствии стало широко известно как «уравнение дальности действия радара».

К маю 1939 года CD RDF мог обнаруживать самолеты, летящие на высоте до 500 футов (150 м) и на дальности 25 миль (40 км). С помощью антенны на высоте 60 футов (18 м) над уровнем моря он мог определять дальность полета 2000-тонного корабля на расстоянии 24 миль (39 км) и с угловой точностью всего в четверть градуса.

Королевский флот

Хотя Королевский военно-морской флот поддерживал тесный контакт с министерством авиации в Боудси, они решили создать свою собственную разработку RDF в экспериментальном отделе школы сигналов Его Величества (HMSS) в г. Портсмут, Хэмпшир, на южном побережье.

HMSS приступила к работе с RDF в сентябре 1935 года. Первоначальные усилия под руководством Р. Ф. Йео проводились в диапазоне частот от 75 МГц (4 м) до 1,2 ГГц (25 см). Вся работа была в строжайшей секретности; его нельзя было даже обсуждать с другими учеными и инженерами Портсмута. В конечном итоге был разработан набор только для диапазона 75 МГц, получивший обозначение Тип 79X. Базовые испытания проводились на учебном корабле, но эксплуатация была неудовлетворительной.

В августе 1937 года разработка RDF в HMSS изменилась, и в нее были вовлечены многие из их лучших исследователей. Джон Д. С. Роулинсон был назначен ответственным за улучшение Type 79X. Для повышения эффективности он снизил частоту до 43 МГц (длина волны 7 метров). Обозначенный Тип 79Y, он имел раздельные стационарные передающие и приемные антенны.

Прототипы системы предупреждения о воздушном движении Тип 79Y были успешно испытаны на море в начале 1938 года. Дальность обнаружения на самолетах составляла от 30 до 50 миль (48 и 80 км) в зависимости от высоты. Затем системы были введены в эксплуатацию в августе на крейсере. HMSШеффилд и в октябре на линкоре HMS Родни. Это были первые суда в Королевском флоте с системами RDF.^[30]

Германия

Радиоприемник для дистанционной индикации присутствия судов был построен в Германии компанией Кристиан Хюльсмайер в 1904 году. Часто называемая первой радиолокационной системой, она не измеряла напрямую дальность (расстояние) до цели и, таким образом, не соответствовала критериям, позволяющим получить это название.

В течение следующих трех десятилетий в Германии был разработан ряд систем обнаружения на основе радио, но ни одна из них не была настоящими радарами. Эта ситуация изменилась перед Второй мировой войной. Описываются разработки в трех ведущих отраслях.^[31]

GEMA

В начале 1930-х гг. Физик Рудольф Кюнхольд, Научный руководитель Кригсмарине (Немецкий флот) Nachrichtenmittel-Versuchsanstalt (NVA - экспериментальный институт систем связи) в Киль, пытался усовершенствовать акустические методы обнаружения кораблей под водой. Он пришел к выводу, что желаемая точность измерения расстояния до цели может быть достигнута только при использовании импульсного электромагнитные волны.

В 1933 году Кюнхольд впервые попытался протестировать эту концепцию с помощью приемопередающего устройства, работающего в микроволновая печь область на 13,5 см (2,22 ГГц). Передатчик использовал Трубка Баркгаузена-Курца (первый микроволновый генератор), который производил всего 0,1 Вт. Безуспешно, он попросил помощи у Пауля-Гюнтера Эрбслёха и Ханса-Карла Фрайхера фон Виллисена, радистов-любителей, которые разрабатывали УКВ система для коммуникаций. Они с энтузиазмом согласились, и в январе 1934 года основали компанию, Gesellschaft für Elektroakustische und Mechanische Apparate (GEMA) за усилия. С самого начала фирма всегда называлась просто GEMA.^[32]

Работа над Funkmessgerät für Untersuchung (радиоизмерительный прибор для исследований) всерьез началось в GEMA. Ганс Холлманн и Теодор Шультес, оба связаны с престижным Институтом Генриха Герца в Берлин, были добавлены в качестве консультантов. В первом аппарате использовался магнетрон с разъемным анодом, приобретенный в г. Philips в Нидерланды. Это обеспечивало около 70 Вт на 50 см (600 МГц), но страдали нестабильностью частоты. Холлманн построил регенеративный приемник и Шультес разработали Яги антенны для передачи и приема. В июне 1934 года большие суда, проходящие через Кильскую гавань, были обнаружены с помощью доплеровской интерференции на расстоянии около 2 км (1,2 мили). В октябре наблюдались сильные отражения от самолета, который случайно пролетел через луч; это открыло рассмотрение целей, отличных от кораблей.

Затем Кюнхольд перевел работу GEMA на систему с импульсной модуляцией. Использовался новый магнетрон Philips 50 см (600 МГц) с лучшей стабильностью частоты. Он был модулирован 2-мкс импульсы при ЧСИ 2000 Гц. Передающая антенна представляла собой решетку из 10 пар диполей с отражающей сеткой. В широкополосном регенеративном приемнике использовались лампы Acorn от RCA, а приемная антенна имела три пары диполей и переключение лепестков. Блокирующее устройство ( дуплексер ), закройте вход приемника, когда передатчик подает импульс. А Трубка Брауна (ЭЛТ) использовался для отображения диапазона.

Оборудование было сначала испытано на объекте NVA в заливе Любекер возле Пельзерхакена. В мае 1935 года он обнаружил возвращение из леса через залив на расстоянии 15 км (9,3 мили). Однако он имел ограниченный успех в обнаружении исследовательского корабля. Welle, только на небольшом расстоянии. Затем приемник был перестроен, превратившись в суперрегенеративную установку с двумя ступенями промежуточной частоты. С этим улучшенным приемником система легко отслеживала суда на расстоянии до 8 км (5,0 миль).

В сентябре 1935 г. была устроена демонстрация перед главнокомандующим Кригсмарине. Производительность системы была превосходной; диапазон считывался по трубке Брауна с погрешностью 50 метров (отклонение менее 1%), а переключение лепестков позволяло точность направления 0,1 градуса. Исторически это было первое военно-морское судно, оснащенное радаром. Хотя это устройство не было запущено в производство, GEMA финансировала разработку аналогичных систем, работающих около 50 см (500 МГц). Они стали Seetakt для Кригсмарине и Фрейя для Люфтваффе (ВВС Германии).

Кюнхольд остался с NVA, но также консультировался с GEMA. Многие в Германии считают его отцом радара. В 1933-1966 годах Холлманн написал первый исчерпывающий трактат о микроволновых печах. Physik und Technik der ultrakurzen Wellen (Физика и техника ультракоротких волн), Springer 1938.

Telefunken

В 1933 году, когда Кюнхольд из NVA впервые экспериментировал с микроволновыми печами, он запросил информацию у Telefunken на микроволновых трубках. (Telefunken был крупнейшим поставщиком радиотоваров в Германии) Там, Вильгельм Толме Рунге сказал ему, что для этих частот нет электронных ламп. Фактически, Рунге уже экспериментировал с высокочастотными передатчиками, а отдел ламп Telefunken работал над приборами с сантиметровым диапазоном волн.

Летом 1935 года Рунге, ныне директор лаборатории радиоисследований Telefunken, инициировал финансируемый из внутренних источников проект по обнаружению радиоактивных веществ. На основе трубок Баркгаузена-Курца были построены приемник 50 см (600 МГц) и передатчик мощностью 0,5 Вт. Разместив антенны на земле на некотором расстоянии друг от друга, Рунге организовал полет самолета над головой и обнаружил, что приемник дает сильный сигнал доплеровской интерференции.^[33]

Рунге, теперь с Хансом Холлманном в качестве консультанта, продолжил разработку системы 1,8 м (170 МГц) с использованием импульсной модуляции. Вильгельм Степп разработал приемопередающее устройство ( дуплексер ) для использования общей антенны. Степп также дал систему под кодовым названием Дармштадт после своего родного города, начал практику в Telefunken по присвоению системным названиям городов. Система с мощностью передатчика всего несколько ватт была впервые испытана в феврале 1936 года, обнаружив самолет на расстоянии около 5 км (3,1 мили). Это привело Люфтваффе для финансирования разработки 50-см (600 МГц) системы артиллерийской наводки Вюрцбург.^[34]

Лоренц

Еще до Первой мировой войны Standard Elektrik Lorenz была основным поставщиком коммуникационного оборудования для немецких военных и главным конкурентом Telefunken. В конце 1935 года, когда Лоренц обнаружил, что Рунге из Telefunken проводил исследования в области радиооборудования, они начали аналогичную деятельность под руководством Готфрида Мюллера. Набор с импульсной модуляцией называется Einheit für Abfragung (DFA - Устройство для обнаружения) было построено. В нем использовалась лампа типа DS-310 (аналогичная Acorn), работающая на 70 см (430 МГц) и мощность около 1 кВт, у нее были идентичные передающая и приемная антенны, выполненные из рядов полуволновых диполей, поддерживаемых отражающим экраном.

В начале 1936 года первые эксперименты дали отражение от больших зданий на расстоянии до 7 км (4,3 мили). Мощность была увеличена вдвое за счет использования двух трубок, и в середине 1936 года оборудование было установлено на скалах недалеко от Киля, и было достигнуто хорошее обнаружение кораблей на 7 км (4,3 мили) и самолетов на 4 км (2,5 мили).

Об успехе этого экспериментального набора было сообщено Кригсмарине, но они не проявили интереса; они уже были полностью вовлечены в GEMA по поводу аналогичного оборудования. Кроме того, из-за обширных соглашений между Lorenz и многими зарубежными странами у военно-морских властей были оговорки относительно компании, выполняющей секретные работы. Затем DFA был продемонстрирован Heer (Немецкая армия), и они заключили контракт с Лоренцем на разработку Курфюрст (Избиратель), система поддержки Flugzeugabwehrkanone (Зенитная артиллерия, зенитные орудия).

Соединенные Штаты

В Соединенных Штатах и ​​военно-морской флот, и армия нуждались в средствах дистанционного обнаружения вражеских кораблей и самолетов. В 1930 году обе службы инициировали разработку радиооборудования, которое могло удовлетворить эту потребность. Координация этих усилий была слабой; таким образом, они будут описаны отдельно.

ВМС США

Осенью 1922 г. Альберт Х. Тейлор и Лео С. Янг в радиолаборатории самолетов ВМС США проводили эксперименты по связи, когда заметили, что деревянный корабль в Река Потомак мешал их сигналам. Они подготовили меморандум, в котором предлагалось использовать это для обнаружения судов при обороне гавани, но их предложение не было принято.^[35] В 1930 г. Лоуренс А. Хайленд работает с Тейлор и Янг, сейчас в США. Лаборатория военно-морских исследований (NRL) в Вашингтоне, округ Колумбия, использовали аналогичное расположение радиооборудования для обнаружения пролетающего самолета. Это привело к предложению и патенту на использование этого метода для обнаружения кораблей и самолетов.^[36]

Простое устройство для интерференции волн может обнаружить присутствие объекта, но не может определить его расположение или скорость. Это должно было подождать изобретения импульсного радара, а позже и дополнительных методов кодирования для извлечения этой информации из сигнала CW. Когда группе Тейлора в NRL не удалось добиться признания радиопомех в качестве средства обнаружения, Янг предложил попробовать импульсные методы. Это также позволит напрямую определять дальность до цели. В 1924 году Хайланд и Янг построили такой передатчик для Грегори Брейт и Мерл А. Туве на Институт Карнеги Вашингтона для успешного измерения высоты ионосфера.^[37]

Роберт Моррис Пейдж Тейлор поручил реализовать предложение Янга. Пейдж разработал передатчик, работающий на частоте 60 МГц и импульсный 10мкс по длительности и 90 мкс между импульсами. В декабре 1934 года аппарат был использован для обнаружения самолета на расстоянии 1,6 км, летящего вверх и вниз по Потомаку. Хотя дальность обнаружения была небольшой, а показания на мониторе осциллографа были почти нечеткими, он демонстрировал основную концепцию импульсной радиолокационной системы.^[38] Исходя из этого, Пейдж, Тейлор и Янг обычно приписывают создание и демонстрацию первого в мире настоящего радара.

Важным последующим развитием Пейджа было дуплексер, устройство, которое позволяло передатчику и приемнику использовать одну антенну, не перегружая и не разрушая чувствительную схему приемника. Это также решило проблему, связанную с синхронизацией отдельных антенн передатчика и приемника, которая имеет решающее значение для точного определения местоположения дальних целей.

Были продолжены эксперименты с импульсным радаром, в первую очередь по усовершенствованию приемника для обработки коротких импульсов. В июне 1936 года первый прототип радарной системы NRL, которая теперь работает на частоте 28,6 МГц, была продемонстрирована правительственным чиновникам, успешно отслеживая самолет на расстоянии до 25 миль (40 км). Их радар был основан на Низкая частота сигналов, по крайней мере, по сегодняшним меркам, и поэтому требовали больших антенны, что делает его непрактичным для монтажа на корабле или самолете.

Корабельная РЛС ВМС США

Размер антенны обратно пропорциональный к рабочей частоте; поэтому рабочая частота системы была увеличена до 200 МГц, что позволило использовать антенны гораздо меньшего размера. Частота 200 МГц была максимально возможной для существующих передающих трубок и других компонентов. Новая система была успешно испытана в NRL в апреле 1937 г. В том же месяце были проведены первые морские испытания. Оборудование было временно установлено на USS Лири, с Яги антенна установлен на стволе орудия для увеличения поля зрения.

Основываясь на успехе ходовых испытаний, NRL дополнительно усовершенствовала систему. Пейдж разработал кольцевой генератор, позволяя использовать несколько выходных ламп и увеличивая импульсную мощность до 15 кВт в импульсах 5 мкс. Использовалась многослойная дипольная «пружинная» антенна размером 20 на 23 фута (6 x 7 м). В ходе лабораторных испытаний в 1938 году система, теперь обозначенная как XAF, обнаружил самолеты на дальностях до 100 миль (160 км). Установлен на линкор. USS Нью-Йорк для ходовых испытаний, начавшихся в январе 1939 года, и стал первым оперативным устройством для обнаружения и определения дальности на флоте США.

В мае 1939 г. был заключен контракт с RCA для производства. Назначен CXAM, поставки начались в мае 1940 года. Аббревиатура RADAR была образована от слова «Radio Detection And Ranging».^[39] Одна из первых систем CXAM была размещена на борту USS Калифорния, линкор, затонувший в Японское нападение на Перл-Харбор 7 декабря 1941 г.

Армия США

Поскольку Великая депрессия началось, экономические условия привели Корпус связи армии США консолидировать свои широко распространенные лабораторные операции в Форт Монмаут, Нью-Джерси. 30 июня 1930 г. они были назначены Лаборатории сигнального корпуса (SCL) и подполковник (Dr.) Уильям Р. Блэр был назначен директором SCL.

Помимо прочего, на SCL были возложены обязанности по обнаружению самолетов акустический и инфракрасный радиационные средства. Блэр выполнил докторское исследование взаимодействия электромагнитных волн с твердыми материалами и, естественно, уделил внимание этому типу обнаружения. Первоначально были предприняты попытки обнаружить инфракрасный излучение, возникающее либо от тепла авиационных двигателей, либо в виде отраженного от больших прожекторов с инфракрасными фильтрами, а также от радиосигналов, генерируемых зажиганием двигателя.

Некоторый успех был достигнут в обнаружении инфракрасного излучения, но мало что было сделано с использованием радио. В 1932 г. прогресс на Лаборатория военно-морских исследований (NRL) о радиопомехах для обнаружения самолетов была передана армии. Хотя не похоже, что какая-либо из этой информации использовалась Блэром, SCL действительно провела систематический обзор того, что было тогда известно во всем мире о методах генерации, модуляции и обнаружения радиосигналов в микроволновая печь область, край.

Первые решительные усилия SCL по радиообнаружению целей начались в 1934 году, когда начальник армейского корпуса связи, увидев микроволновую демонстрацию RCA, предложил изучить методы радиоэха. SCL назвала эту технику радиопеленгацией (RPF). Основываясь на предыдущих исследованиях, SCL сначала попробовала микроволны. В течение 1934 и 1935 годов испытания микроволнового оборудования RPF привели к получению сигналов с доплеровским смещением, первоначально на расстоянии всего в несколько сотен футов, а затем на расстоянии более мили. Эти испытания включали бистатическое устройство, при котором передатчик находился на одном конце пути прохождения сигнала, а приемник - на другом, а отражающая цель проходила через путь или рядом с ним.

Блэр, очевидно, не знал об успехе импульсной системы в NRL в декабре 1934 года. Во внутренней заметке 1935 года Блэр прокомментировал:

В настоящее время рассматривается схема проецирования прерванной последовательности последовательностей колебаний на цель и попытки обнаружения эхо-сигналов в промежутках между выступами.^{[нужна цитата ]}

В 1936 году В. Делмар Хершбергер, главный инженер SCL в то время, начал скромный проект по импульсной микроволновой передаче. Не имея успеха с микроволновыми печами, Хершбергер посетил NRL (где он раньше работал) и увидел демонстрацию их импульсной установки. Вернувшись в SCL, он и Роберт Х. Нойес построили экспериментальный прибор, используя передатчик мощностью 75 Вт, 110 МГц (2,73 м) с импульсной модуляцией и приемник, подобранный по образцу того, что находится в NRL. Запрос на финансирование проекта был отклонен Военное ведомство, но 75 000 долларов на поддержку были отвлечены от ранее выделенных средств на коммуникационный проект.

В октябре 1936 г. Пол Э. Уотсон стал главным инженером SCL и руководил проектом. Полевая установка у берега была сделана с передатчиком и приемником, разделенными милей. 14 декабря 1936 года экспериментальная установка обнаружила на расстоянии до 7 миль (11 км) самолеты, летящие в и из Нью-Йорк.^[40]

Затем началась работа над прототипом системы. Ральф И. Коул руководил работой приемника, а Уильям С. Маркс - ведущим усовершенствованием передатчика. Отдельные приемники и антенны использовались для азимут и высота обнаружение. И приемная, и передающая антенны использовали большие массивы диполь провода на деревянных каркасах. Выход системы был предназначен для прожектор. Первая демонстрация полного комплекта была произведена в ночь на 26 мая 1937 года. Был обнаружен бомбардировщик, который затем засветился прожектором. Наблюдатели включали Секретарь войны, Генри А. Вудринг; он был так впечатлен, что на следующий день был отдан приказ о полной разработке системы. Конгресс выделил ассигнования в размере 250 000 долларов.

Частота увеличена до 200 МГц (1,5 м). Передатчик использовал 16 ламп в кольцевой генератор схема (разработана в НРЛ), вырабатывающая пиковую мощность около 75 кВт. Майору Джеймсу С. Муру было поручено возглавить комплексное электрическое и механическое проектирование переключение лепестков антенны. Инженеры из Western Electric и Westinghouse были привлечены, чтобы помочь в общем развитии. Назначен SCR-268, опытный образец был успешно продемонстрирован в конце 1938 г. Форт Монро, Вирджиния. Производство комплектов SCR-268 было начато компанией Western Electric в 1939 году, и они были приняты на вооружение в начале 1941 года.

Еще до того, как SCR-268 поступил на вооружение, он был значительно усовершенствован. В проекте, возглавляемом майором (доктором) Гарольд А. Заль, появились две новые конфигурации - SCR-270 (мобильный) и SCR-271 (стационарный). Была выбрана работа на частоте 106 МГц (2,83 м), и одна трубка с водяным охлаждением обеспечивала выходную мощность 8 кВт (100 кВт в импульсном режиме). Westinghouse получила контракт на производство и начала поставки в конце 1940 года.

Армия развернула пять первых наборов SCR-270 вокруг острова Оаху в Гавайи. В 7:02 утра 7 декабря 1941 года один из этих радаров зафиксировал полет самолета на расстоянии 136 миль (219 км) к северу. Наблюдение было передано в центр предупреждения о самолетах, где оно было ошибочно идентифицировано как полет американских бомбардировщиков, которые, как известно, приближались с материка. Тревога осталась без внимания, и в 7:48 японский самолет впервые нанес удар по Перл-Харбору.

СССР

В 1895 г. Александр Степанович Попов, преподаватель физики в Императорский флот России школа в Кронштадт, разработал аппарат с использованием когерер трубка для обнаружения удаленных ударов молнии. В следующем году он добавил передатчик искрового разрядника и продемонстрировал первую установку радиосвязи в Россия. В течение 1897 г. во время тестирования этого соединения между двумя кораблями в Балтийское море, он обратил внимание на интерференционный удар, вызванный проходом третьего судна. В своем отчете Попов написал, что это явление можно использовать для обнаружения объектов, но он больше ничего не делал с этим наблюдением.

Через несколько лет после 1917 Русская революция и создание Союз Советских Социалистических Республик (СССР или Советский Союз) в 1924 г., Германия Люфтваффе имел самолеты, способные проникать вглубь советской территории. Таким образом, обнаружение самолетов ночью или над облаками представляло большой интерес для Советские Войска ПВО (ПВО).

PVO зависел от оптических устройств для определения местоположения целей и имел физиков Павел Константинович Ощепков проведение исследований по возможному усовершенствованию этих устройств. В июне 1933 года Ощепков переключил свои исследования с оптики на радиотехнику и начал разработку разведывлатная электромагнитная станция (разведывательная электромагнитная станция). Вскоре Ощепков был назначен ответственным за сектор технической экспертизы ПВО, посвященный радиолокатор (радиолокации) техники, а также возглавив Особое конструкторское бюро (СКБ, специальное конструкторское бюро) в г. Ленинград.

Начало радиолокации

В Главное Артиллерийское Управление (ГАУ, Главное артиллерийское управление) считалось «мозгом» Красная армия. В ее центральном аппарате были не только компетентные инженеры и физики, но и ряд научно-исследовательских институтов. Таким образом, перед ГАУ также была поставлена ​​задача обнаружения самолетов, а ответственным был назначен генерал-лейтенант М.М. Лобанов.

Изучив имеющееся оптическое и акустическое оборудование, Лобанов обратился также к методам радиолокации. Для этого он подошел к Центральная Радиолаборатория (ЦРЛ, Центральная радиолаборатория) в Ленинграде. Здесь Ю. К. Коровин проводил исследования на УКВ связи, и построил передатчик 50 см (600 МГц), 0,2 Вт, используя Трубка Баркгаузена-Курца. Для проверки концепции Коровин расположил передающую и приемную антенны вдоль траектории полета самолета. 3 января 1934 г. Допплер сигнал был получен отражениями от самолета на расстоянии около 600 м и высоте 100–150 м.^[41]

Для дальнейших исследований в области методов обнаружения, большая конференция по этой теме была организована для PVO. Российская Академия Наук (РАН). Конференция проходила в Ленинграде в середине января 1934 г. под председательством Абрам Федорович Иоффе, Директор Ленинградский физико-технический институт (ЛПТИ). Иоффе вообще считали выдающимся российским физиком своего времени. Обсуждались все виды методов обнаружения, но наибольшее внимание было уделено радиолокации.

Чтобы донести результаты конференции до более широкой аудитории, в следующем месяце ее материалы были опубликованы в журнале. Сюда входила вся существовавшая на тот момент информация о радиолокации в СССР, доступная (на русском языке) исследователям в этой области во всем мире.^[42]

Признавая потенциальную ценность радиолокации для военных, GAU заключило отдельное соглашение с Ленинградский Электрофизический Институт (LEPI), для системы радиолокации. Этой технической работой руководил Б. К. Шембель. LEPI построил передатчик и приемник для изучения характеристик радиоотражения различных материалов и целей. Шембель с готовностью превратил это в экспериментальный бистатический система радиолокации называется Бистро (Быстрый).

В Бистро передатчик, работающий на расстоянии 4,7 м (64 МГц), вырабатывал около 200 Вт и был модулирован по частоте тоном 1 кГц. Фиксированная передающая антенна обеспечивала широкий охват того, что называлось радиоэкран (экран радио). А регенеративный Приемник, расположенный на некотором расстоянии от передатчика, имел дипольную антенну, установленную на ручном возвратно-поступательном механизме. Самолет, проходящий в экранированную зону, будет отражать излучение, а приемник обнаружит биения доплеровской интерференции между переданным и отраженным сигналами.

Бистро был впервые испытан летом 1934 года. Поскольку приемник находился на расстоянии до 11 км от передатчика, установка могла обнаруживать только самолет, входящий в экран, на расстоянии около 3 км (1,9 мили) и менее 1000 м. Предполагалось, что после усовершенствований он имеет потенциальную дальность действия 75 км, и в октябре было заказано пять комплектов для полевых испытаний.^[43] Бистро часто упоминается как первая радиолокационная система СССР; однако он не мог напрямую измерять диапазон и поэтому не мог быть классифицирован.

ЛЭПИ и ЦРЛ входили в состав Научно-исследовательский институт-9 (НИИ-9, НИИ №9), новая организация ГАУ, открытая в Ленинграде в 1935 году. Бонч-Бруевич Михаил Александрович Научным руководителем НИИ-9 был назначен известный радиофизик, ранее работавший в ЦРЛ и Ленинградском университете.

Исследования по магнетроны началось в Харьковский университет в Украина в середине 1920-х гг. К концу десятилетия это привело к появлению публикаций с мировым распространением, таких как немецкий журнал Annalen der Physik (Анналы физики).^[44] На основании этой работы Иоффе рекомендовал передать часть ЛЭПИ г. Харьков, в результате чего в 1930 г. был образован Украинский физико-технический институт (ЛФТИ). В рамках ЛИПТ лаборатория электромагнитных колебаний (ЛЭМО), возглавляемая Абрам Алексеевич Слуцкин, продолжил развитие магнетрона. Во главе с Усиков Александр Сергеевич был разработан ряд усовершенствованных магнетронов с сегментированным анодом. (Следует отметить, что эти и другие ранние магнетроны, разработанные в СССР, страдали нестабильностью частоты, что являлось проблемой при их использовании в советских радиолокационных системах.)

В 1936 году один из магнетронов Усикова мощностью около 7 Вт на 18 см (1,7 ГГц) был использован Шембелем в НИИ-9 в качестве передатчика в радиоискатель (радиоискатель) называется Буря (Буря). Работает аналогично Бистродальность обнаружения составляла около 10 км, а координаты азимута и возвышения оценивались с точностью до 4 градусов. Не было предпринято никаких попыток превратить это в импульсную систему, таким образом, она не могла обеспечить дальность действия и не была квалифицирована для классификации как радар. Однако это была первая микроволновая система радиообнаружения.

Пока Шембель и Бонч-Бруевич работали над системами непрерывного излучения в НИИ-9, Ощепков из СКБ и В. В. Цимбалин из ЛФТИ Иоффе занимались импульсной системой. В 1936 году они построили радиолокационную установку на 4 м (75 МГц) с пиковой мощностью около 500 Вт и длительностью импульса 10 мкс. До конца года в результате испытаний с использованием разделенных передающей и приемной площадок самолет был обнаружен на расстоянии 7 км. В апреле 1937 г., когда пиковая мощность импульса увеличилась до 1 кВт, а расстояние между антеннами также увеличилось, испытания показали дальность обнаружения около 17 км на высоте 1,5 км. Несмотря на то, что система была импульсной, она не могла напрямую определять дальность - методика использования импульсов для определения дальности еще не была разработана.

Довоенные системы радиолокации

В июне 1937 года в Ленинграде внезапно прекратились все работы по радиолокации. Печально известный Великая чистка диктатора Иосиф Сталин захлестнула высшее военное командование и поддерживающее его научное сообщество. Начальник ПВО был казнен. Ощепков, обвиненный в «особо тяжком преступлении», был приговорен к 10 годам лишения свободы. ГУЛАГ исправительно-трудовой лагерь. НИИ-9 как организация был сохранен, но Шенбель был уволен, а новым директором назначен Бонч-Бруевич.^[45]

В Научноисследовательский исследовательский институт связи РККА (НИИИС-КА, Научно-исследовательский институт сигналов Красной Армии) изначально выступал против исследований в области радиолокации, отдавая предпочтение акустическим методам. Однако эта часть Красной Армии получила власть в результате Великой чистки и сделала резкий поворот, настаивая на скорейшем развитии систем радиолокации. Они взяли под контроль лабораторию Ощепкова и несли ответственность за все существующие и будущие соглашения на исследования и заводское производство. Рассказывая позже о Чистке и ее последствиях, генерал Лобанов заметил, что она привела к тому, что разработка была передана в ведение единой организации, и к быстрой реорганизации работы.^[46]

В бывшей лаборатории Ощепкова работы с системой импульсной передачи 4 м (75 МГц) продолжил А. И. Шестако. За счет импульсов передатчик производил пиковую мощность в 1 кВт, что является наивысшим показателем на данный момент. В июле 1938 года бистатическая экспериментальная система с фиксированным положением обнаружила самолет на расстоянии около 30 км на высоте 500 м и на расстоянии 95 км по высоко летящим целям на высоте 7,5 км. Система по-прежнему не могла напрямую определять диапазон. Затем проект подхватил ЛПТИ Иоффе, в результате чего была разработана мобильная система, обозначенная Редут (Редут). Использовалась система новых передающих трубок, дающая пиковую мощность около 50 кВт при длительности импульса 10 мкс. Яги антенны были приняты как для передачи, так и для приема.

В Редут впервые прошел полевые испытания в октябре 1939 г. Севастополь, порт в Украине на берегу Черное море. Это испытание отчасти должно было показать НККФ (ВМФ СССР) ценность радиолокации раннего предупреждения для защиты стратегических портов. Установив оборудование на скале на высоте около 160 метров над уровнем моря, летающая лодка была обнаружена на дальностях до 150 км. Антенны Яги были разнесены примерно на 1000 метров; таким образом, требовалась тесная координация для синхронного прицеливания. Усовершенствованная версия Redut, Redut-K, была разработана Аксель Берг в 1940 г. и размещен на борту легкого крейсера Молотов в апреле 1941 г. Молотов стал первым советским военным кораблем, оснащенным радаром.^[47]

В НИИ-9 под руководством Бонч-Бруевича ученые разработали два типа очень совершенных микроволновых генераторов. В 1938 году вакуумная трубка с линейным пучком и модулированной скоростью (a клистрон ) был разработан Николай Девятков, по мотивам Харькова. Это устройство производило около 25 Вт при 15–18 см (2,0–1,7 ГГц) и позже использовалось в экспериментальных системах. Девятков разработал более простое однорезонаторное устройство (рефлекторный клистрон). В это же время Д. Э. Маляров и Н. Ф. Алексеев строили серию магнетронов, также по харьковским проектам; лучшие из них выдавали 300 Вт на 9 см (3 ГГц).

Также в НИИ-9 Д.С. Стогов был назначен ответственным за доработку Бистро система. Переименован в Ревен (Rhubarb), он был испытан в августе 1938 года, но был лишь ненамного лучше своего предшественника. С дополнительными незначительными операционными улучшениями он был преобразован в мобильную систему под названием Радио Улавливатель Самолетов (РУС, радиоулавливатель самолетов), вскоре обозначенный как РУС-1. Эта бистатическая система непрерывного излучения имела установленный на грузовике передатчик, работающий на частоте 4,7 м (64 МГц), и два установленных на грузовике приемника.

Хотя РУС-1 передатчик находился в кабине в задней части грузовика, антенну нужно было натянуть между внешними стойками, прикрепленными к земле. Второй грузовик с электрическим генератором и другим оборудованием прижался к грузовику с передатчиком. Использовались два приемника, каждый в кабине, смонтированной на грузовике, с дипольной антенной на поворотной опоре, вытянутой над головой. При использовании приемные тележки располагались на расстоянии около 40 км друг от друга; таким образом, с двумя позициями можно было бы приблизительно оценить диапазон с помощью триангуляция на карте.

В РУС-1 Система была испытана и запущена в производство в 1939 году, затем поступила на вооружение в 1940 году, став первой развернутой системой радиолокации в Красной Армии. Около 45 РУС-1 Системы были построены на заводе «Светлана» в Ленинграде до конца 1941 г. и размещены вдоль западных границ СССР и на Дальнем Востоке. Однако без возможности прямого определения дальности военные обнаружили, что РУС-1 быть малоценным.

Еще до прекращения работы в Ленинграде НИИИС-КА заключил контракт с УФПТ в Харькове на исследование импульсной системы радиолокации для зенитного применения. Это привело к тому, что LEMO в марте 1937 года запустила проект под кодовым названием Зенит (популярная в то время футбольная команда). Разработкой передатчика руководил Усиков, поставщик магнетрона, использовавшегося ранее в Буря. Для ЗенитУсиков использовал магнетрон на 60 см (500 МГц) с длительностью импульса 10–20 мкс и обеспечивающий импульсную мощность 3 кВт, позже увеличенную до почти 10 кВт. Семён Брауде руководил разработкой супергетеродинный приемник используя перестраиваемый магнетрон в качестве гетеродин. Система имела отдельные передающие и приемные антенны, расположенные на расстоянии примерно 65 м друг от друга, построенные с помощью диполей, поддерживаемых 3-метровым параболические отражатели.

Зенит Впервые испытан в октябре 1938 года. При этом средний бомбардировщик был обнаружен на дальности 3 км. Испытания наблюдались в НИИИС-КА, и их оказалось достаточно для начала работы по контракту. В мае 1939 года было заключено соглашение, в котором указывались требуемые характеристики и требовалось, чтобы система была готова к производству к 1941 году. Мощность передатчика была увеличена, к антеннам были добавлены селективы, позволяющие им отслеживать, а чувствительность приемника была улучшена на используя RCA 955 желудь триод как гетеродин.

Демонстрация улучшенного Зенит был дан в сентябре 1940 г. В нем было показано, что дальность, высота и азимут самолета, летящего на высотах от 4000 до 7000 метров, могут быть определены на расстоянии до 25 км. Однако время, необходимое для этих измерений, составляло около 38 секунд, что слишком долго для использования зенитными батареями. Кроме того, когда антенны были направлены под небольшим углом, на некотором расстоянии была мертвая зона, вызванная помехами от отражений с уровня земли. Хотя эти характеристики не были удовлетворительными для приложений немедленной наводки, это была первая полноценная трехкоординатная система радиолокации в Советском Союзе, которая указала путь для будущих систем.^[48]

Работа над LEMO продолжалась. Зенит, особенно в преобразовании его в систему с одной антенной, обозначенную Вбивать в голову. Однако эти усилия были прерваны вторжением Германии в СССР в июне 1941 года. Вскоре специалисты по развитию в Харькове получили приказ об эвакуации на Дальний Восток. Исследовательские усилия в Ленинграде были также рассредоточены.^[49]

После восьми лет усилий высококвалифицированных физиков и инженеров СССР вступил во Вторую мировую войну без полностью разработанной и развернутой радиолокационной системы.

Япония

Как страна мореплавания, Япония рано заинтересовалась беспроводной (радио) связью. Первое известное использование беспроводной телеграф в войне на море был Императорский флот Японии, в победе над Российский Императорский флот в 1904 г. на Битва при Порт-Артуре. Был ранний интерес к оборудованию для радиопеленгация для использования как в навигации, так и в военном наблюдении. В 1921 году Императорский флот разработал превосходный приемник для этой цели, и вскоре большинство японских военных кораблей имело это оборудование.

За два десятилетия между двумя мировыми войнами радиотехнология в Японии продвинулась наравне с западными странами. Однако при передаче этих достижений в вооруженные силы часто возникали препятствия. В течение долгого времени японцы считали, что они обладают лучшими боевыми возможностями среди всех военных сил в мире. Военные руководители, которые в то время также контролировали правительство, искренне считали, что построенных ими вооружений, самолетов и кораблей было вполне достаточно, и с их помощью японская армия и флот были непобедимы. В 1936 году Япония присоединилась к нацистская Германия и Фашистская италия в Трехсторонний пакт.

Технологический фон

Радиотехника была сильна в высших учебных заведениях Японии, особенно в Императорских (финансируемых государством) университетах. Это включало обучение в бакалавриате и аспирантуре, а также академические исследования в этой области. Особые отношения были установлены с зарубежными университетами и институтами, особенно в Германии, с японскими учителями и исследователями, часто выезжающими за границу для углубленного изучения.

Академические исследования были направлены на улучшение базовых технологий, а не их конкретных приложений. В высокая частота и мощные генераторы, такие как магнетрон, но применение этих устройств обычно оставалось на усмотрение промышленных и военных исследователей.

Одним из самых известных исследователей радиоэфира Японии в 1920-1930-х годах был профессор Хидэцугу Яги. После аспирантуры в Германии, Англии и Америке Яги присоединился к Университет Тохоку, где его исследования были сосредоточены на антеннах и генераторах для высокочастотной связи. Краткое изложение исследований радио в Университете Тохоку содержится в основополагающей статье 1928 года Яги.^[50]

Совместно с Синтаро Уда, один из первых докторантов Яги, появилась принципиально новая антенна. Он имел ряд паразитных элементов (директоры и отражатели) и стал известен как Яги-Уда или Яги антенна. Патент США, выданный в мае 1932 г., был передан RCA. По сей день это наиболее широко используемый направленная антенна по всему миру.

В резонаторный магнетрон Также был интересен Яги. Эта HF (~ 10 МГц) устройство было изобретено в 1921 г. Альберт В. Халл в General Electric, и Яги был убежден, что он может функционировать в УКВ или даже УВЧ область, край. В 1927 г. Киндзиро Окабе, еще один из первых докторантов Яги, разработал устройство с расщепленным анодом, которое в конечном итоге генерировало колебания на длинах волн примерно до 12 см (2,5 ГГц).

Исследователи из других японских университетов и институтов также начали проекты по разработке магнетронов, что привело к усовершенствованию устройства с разделенным анодом. В их числе Киёси Морита на Токийский технологический институт, и Цунео Ито в Университет Тококу.

Сигеру Накадзима в Японская радиокомпания (JRC) увидели коммерческий потенциал этих устройств и начали дальнейшую разработку и последующее очень прибыльное производство магнетронов для медицинских целей. диэлектрический нагрев (диатермия) рынок. Единственный военный интерес к магнетронам проявил Ёдзи Ито в Военно-морском научно-исследовательском институте (НТИ).

NTRI был образован в 1922 году и начал функционировать в 1930 году. Мегуро, Токио рядом с Токийским технологическим институтом первоклассные ученые, инженеры и техники занимались самыми разными видами деятельности - от проектирования гигантских подводных лодок до создания новых радиоламп. Включены были все предшественники радаров, но это не означало, что руководители Имперского флота приняли эти достижения.

В 1936 году Цунео Ито (не имеющий отношения к Ёдзи Ито) разработал магнетрон с 8-ю разъемными анодами, который производил около 10 Вт на 10 см (3 ГГц). По внешнему виду он был назван Татибана (или мандарин, апельсин цитрусовых). Цунео Ито также присоединился к NTRI и продолжил свои исследования магнетронов вместе с Ёдзи Ито. В 1937 году они разработали метод соединения смежных сегментов (названный двухтактным), что привело к стабильности частоты, что стало чрезвычайно важным прорывом в магнетронах.

К началу 1939 года NTRI / JRC совместно разработали 10-сантиметровый (3 ГГц) магнетрон типа «мандарин» со стабильной частотой (№ M3), который с водяным охлаждением мог производить мощность 500 Вт. В то же время были построены магнетроны с 10 и 12 резонаторами, работающими на глубине 0,7 см (40 ГГц). Конфигурация магнетрона M3 была по существу такой же, как и конфигурация, использованная позже в магнетроне, разработанном Бут и Рэндалл в Бирмингемский университет в начале 1940 г., в том числе усовершенствование перевязочных полостей. Однако, в отличие от мощного магнетрона в Великобритании, первое устройство от NTRI генерировало всего несколько сотен ватт.^[51]

В целом в Японии не было недостатка в научных и инженерных возможностях; их военные корабли и самолеты явно продемонстрировали высокий уровень технической подготовки. Они опередили Великобританию в разработке магнетронов, а их антенна Yagi была мировым стандартом для систем VHF. Просто высшее военное руководство не понимало, как применение радио для обнаружения и определения дальности - то, что часто называют радиодальномером (RRF) - может иметь ценность, особенно в любой оборонительной роли; нападение, а не защита, полностью доминировали в их мышлении.

Императорская армия

В 1938 году инженеры из исследовательского офиса Nippon Electric Company (NEC ) проводили тесты покрытия высокочастотных передатчиков, когда наблюдалось быстрое затухание сигнала. Это происходило всякий раз, когда самолет пересекал линию между передатчиком и приемником. Масацугу Кобаяси, менеджер отдела трубок NEC, признал, что это произошло из-за интерференции частоты биений прямого сигнала и сигнала с доплеровским смещением, отраженного от самолета.

Кобаяши предложил Научно-исследовательскому институту армии США, что это явление может быть использовано в качестве метода предупреждения самолетов. Хотя армия отклонила более ранние предложения об использовании методов радиообнаружения, это было привлекательно, поскольку было основано на легко понятном методе и потребовало небольших затрат на разработку и риска, чтобы доказать свою военную ценность. NEC поручила Кинджи Сатаке из своего научно-исследовательского института разработать систему, называемую бистатическим доплеровским детектором помех (BDID).

Для тестирования прототипа системы он был установлен на территории, недавно оккупированной Японией, вдоль побережья Китая. Система работала в диапазоне 4,0–7,5 МГц (75–40 м) и включала ряд широко разнесенных станций; это сформировало радиоэкран, который мог обнаруживать присутствие (но не более того) самолета на расстоянии до 500 км (310 миль). BDID был первой развернутой системой радиообнаружения Имперской армии, введенной в эксплуатацию в начале 1941 года.

Похожая система была разработана Сатаке для японской родины. Информационные центры получали устные предупреждения от операторов станций BDID, обычно расположенных на расстоянии от 65 до 240 км (от 40 до 150 миль). Чтобы уменьшить уязвимость самонаведения - большой страх военных - передатчики работали с мощностью всего в несколько ватт. Хотя изначально планировалось, что они будут временными, пока не появятся лучшие системы, они продолжали действовать на протяжении всей войны. Только после начала войны в Имперской армии появилось оборудование, которое можно было назвать радаром.^[52]

Императорский флот

В середине 1930-х годов некоторые технические специалисты Императорского флота заинтересовались возможностью использования радиосвязи для обнаружения самолетов. За консультацией они обратились к профессору Яги, директору лаборатории радиоисследований в Императорском университете Осаки. Яги предположил, что это можно сделать, исследуя доплеровский сдвиг частоты в отраженном сигнале.

Осакской лаборатории было предоставлено финансирование для экспериментального исследования этого метода. Кинджиро Окабе, изобретатель магнетрона с расщепленным анодом, который последовал за Яги в Осаку, возглавил эту работу. Теоретический анализ показал, что отражения были бы больше, если бы длина волны была примерно такой же, как размер конструкций самолета. Таким образом, для эксперимента использовались УКВ-передатчик и приемник с антеннами Яги, разнесенными на некотором расстоянии.

В 1936 году Окабе успешно обнаружил пролетающий самолет методом доплеровской интерференции; это была первая зарегистрированная демонстрация обнаружения самолетов по радио в Японии. После этого успеха исследовательский интерес Окабе переключился с магнетронов на УКВ оборудование для обнаружения целей. Однако это не привело к сколько-нибудь значительному финансированию. Высшие эшелоны Имперского флота полагали, что любое преимущество использования радио для этой цели значительно перевешивается перехватом врага и раскрытием присутствия отправителя.

Исторически сложилось так, что боевые корабли в строю использовали фонари и гудки, чтобы избежать столкновения ночью или в тумане. Могут также использоваться более новые методы радиосвязи и пеленгования на УКВ, но все эти методы были очень уязвимы для перехвата противника. В NTRI Ёдзи Ито предложил использовать УВЧ-сигнал от магнетрона для генерации очень узкого луча, который значительно снизит вероятность обнаружения противника.

Разработка микроволновой системы для предотвращения столкновений началась в 1939 году, когда Императорский флот предоставил JRC финансирование для предварительных экспериментов. Совместными усилиями с участием Ёдзи Ито из NTRI и Сигеру Накадзима из JRC было разработано и построено устройство, использующее 3-сантиметровый (10 ГГц) магнетрон с частотной модуляцией. Это оборудование использовалось для обнаружения отражений от высоких построек на расстоянии нескольких километров. Этот эксперимент дал плохие результаты из-за очень низкой мощности магнетрона.

Первоначальный магнетрон был заменен на один, работающий на частоте 16 см (1,9 ГГц) и обладающий значительно большей мощностью. Тогда результаты были намного лучше, и в октябре 1940 года оборудование получило четкие эхо-сигналы от корабля в Токийский залив на расстоянии около 10 км (6,2 мили). Высшие японские военно-морские чиновники все еще не взяли на себя обязательство использовать эту технологию на борту военных кораблей. В то время больше ничего не делалось, но в конце 1941 года система была принята для ограниченного использования.

В конце 1940 года Япония организовала две технические миссии, чтобы посетить Германию и обменяться информацией о своих разработках в области военной техники. Командующий Ёдзи Ито представлял интересы ВМФ в применении радиосвязи, а подполковник Кинджи Сатаке сделал то же самое для армии. Во время визита, продолжавшегося несколько месяцев, они обменялись важной общей информацией, а также ограниченными секретными материалами по некоторым технологиям, но мало касались непосредственно методов радиообнаружения. Ни одна из сторон даже не упомянула магнетроны, но немцы, очевидно, раскрыли свое использование импульсных методов.

После получения отчетов по техническому обмену в Германии, а также отчетов разведки об успехах Великобритании в ведении огня с использованием RDF, Военно-морской генеральный штаб изменил свое решение и предварительно принял технологию импульсной передачи. 2 августа 1941 года, еще до того, как Ёдзи Ито вернулся в Японию, были выделены средства на начальную разработку радаров с импульсной модуляцией. Командир Чуджи Хашимото из NTRI был ответственен за начало этой деятельности.

Опытный образец, работающий на высоте 4,2 м (71 МГц) и вырабатывающий около 5 кВт, был построен в аварийном порядке. Под руководством NTRI компания NEC и Исследовательская лаборатория Японской радиовещательной корпорации (NHK ) внес большой вклад в эти усилия. Кендзиро Такаянаги, Главный инженер экспериментальной телевизионной станции NHK, которого называли «отцом японского телевидения», особенно помог в быстрой разработке схем формирования импульсов и синхронизации, а также дисплея приемника. В начале сентября 1941 г. опытная установка прошла первые испытания; он обнаружил одиночный бомбардировщик на 97 км (60 миль) и полет самолета на 145 км (90 миль).

Система, первый в Японии полный радиодальномер (RRF - радар), получила обозначение Mark 1 Model 1. Контракты на серийное производство были заключены с тремя фирмами; NEC создала передатчики и импульсные модуляторы, Japan Victor - приемники и соответствующие дисплеи, а Fuji Electrical - антенны и их сервоприводы. Система работала на расстоянии 3,0 м (100 МГц) с пиковой мощностью 40 кВт. Дипольные решетки с матовыми + -типа отражателями использовались в отдельных антеннах для приема и передачи.

В ноябре 1941 г. первый изготовленный RRF был принят на вооружение как наземная система дальнего обнаружения. Кацуура, Чиба, город на побережье Тихого океана примерно в 100 км от Токио. Это большая система, она весила около 8 700 кг (19 000 фунтов). Дальность обнаружения составляла около 130 км (81 миль) для одиночных самолетов и 250 км (160 миль) для групп.^[53]

Нидерланды

Раннее радиообнаружение в Нидерланды была по двум независимым направлениям: одна микроволновая система на фирме Philips а другой - система УКВ в лаборатории Вооруженных сил.^[54]

В Philips Компания в Эйндховен, Нидерланды, работает Natuurkundig Laboratorium (НатЛаб ) для фундаментальных исследований, связанных с ее продуктами. Исследователь NatLab Клаас Постумус разработал магнетрон, разделенный на четыре элемента.^[55] При разработке системы связи с использованием этого магнетрона C.H.J.A. Стаал проверял передачу, используя параболический передающая и приемная антенны установлены бок о бок, обе нацелены на большую тарелку на некотором расстоянии. Для преодоления нестабильности частоты магнетрона использовалась импульсная модуляция. Было обнаружено, что пластинка отражает сильный сигнал.

Признавая потенциальную важность этого как устройства обнаружения, NatLab организовала демонстрацию Koninklijke Marine (Королевский флот Нидерландов ). Это было проведено в 1937 году напротив входа в главный военно-морской порт на Марсдип. Отражения от морских волн заслонили возвращение от корабля-цели, но флот был достаточно впечатлен, чтобы инициировать спонсирование исследования. В 1939 году в Вейк-ан-Зее была продемонстрирована усовершенствованная установка, обнаружившая судно на расстоянии 3,2 км (2,0 мили).

Прототип системы был построен Philips, и фирма Nederlandse Seintoestellen Fabriek (дочерняя компания Philips) начала планы по созданию цепочки станций предупреждения для защиты основных портов. Были проведены некоторые полевые испытания прототипа, но проект был прекращен, когда Германия вторглась в Нидерланды 10 мая 1940 года. Однако в NatLab работа продолжалась в большой секретности до 1942 года.^[56]

В начале 1930-х годов ходили слухи о появлении «луча смерти». Парламент Нидерландов учредил Комитет по применению физики в вооружении под руководством Г.Дж. Элиас исследовал этот потенциал, но Комитет быстро исключил лучи смерти. Однако Комитет установил Laboratorium voor Fysieke Ontwikkeling (LFO, Лаборатория физического развития), посвященная поддержке вооруженных сил Нидерландов.

Действуя в строжайшей секретности, LFO открыла объект под названием Meetgebouw (Здание измерений), расположенное на равнине Ваалсдорп. В 1934 году J.L.W.C. Фон Вейлер присоединился к LFO и вместе с С.Г. Гратама начал исследования системы связи 1,25 м (240 МГц), которая будет использоваться для обнаружения артиллерии.^[57]

В 1937 году, когда проводились испытания этой системы, пролетающая стая птиц нарушила сигнал. Понимая, что это может быть потенциальный метод обнаружения самолетов, военный министр приказал продолжить эксперименты. Вейлер и Гратама приступили к разработке системы наведения прожекторов и наведения зенитных орудий.

Экспериментальное «электрическое подслушивающее устройство» работало на 70 см (430 МГц) и использовало импульсную передачу при RPF 10 кГц. Схема блокировки приема-передачи была разработана для использования общей антенны. Полученный сигнал отображался на трубке CR с круговой временной разверткой. Этот набор был продемонстрирован армии в апреле 1938 года и обнаружил самолет на расстоянии 18 км (11 миль). Однако набор был отклонен, так как он не выдерживал суровых условий армейских боевых условий.

Флот оказался более восприимчивым. Было выделено финансирование на финальную разработку, и к команде был добавлен Макс Стаал. Для сохранения секретности они разделили разработку на части. Передатчик был построен в Делфтский технический колледж и приемник на Лейденский университет. Десять наборов будут собраны под личным наблюдением J.J.A. Шаген ван Леувен, глава фирмы Hazemeijer Fabriek van Signaalapparaten.

Прототип имел пиковую мощность 1 кВт и использовал длительность импульса от 2 до 3 мкс с частотой повторения импульсов от 10 до 20 кГц. Приемник был супергетеродинного типа с лампами Acorn и промежуточным каскадом 6 МГц. Антенна состояла из 4 рядов по 16 полуволновых диполей, поддерживаемых экраном размером 3 на 3 метра. Оператор использовал привод велосипедного типа для поворота антенны, а высоту можно было изменять с помощью рукоятки.^[58]

Выполнено несколько комплектов, одна введена в эксплуатацию на Маливельд в Гаага Незадолго до того, как в мае 1940 года Нидерланды пали перед Германией. Установка работала хорошо, обнаруживая вражеские самолеты в первые дни боев. Чтобы предотвратить захват, оперативные подразделения и планы системы были уничтожены. Фон Вейлер и Макс Стааль бежали в Англию на борту одного из последних кораблей, которые смогли уйти, неся с собой два разобранных набора. Позже Гратама и ван Левен также сбежали в Англию.

Франция

В 1927 году французские физики Камилла Гаттон и Эмиль Пьер экспериментировал с магнетроны и другие устройства, генерирующие волны длиной до 16 см. Сын Камиллы, Анри Гаттон, был с Compagnie générale de la télégraphie sans fil (CSF), где он и Роберт Варнек улучшили магнетроны своего отца.

В 1934 году после систематических исследований магнетрона исследовательское отделение CSF, возглавляемое Морисом Понте, подало заявку на патент на устройство, предназначенное для обнаружения препятствий с использованием непрерывного излучения ультракоротких длин волн, создаваемого магнетроном.^[59] Это все еще были системы CW и зависели от Допплер помехи для обнаружения. Однако, как и у большинства современных радаров, антенны были совмещены.^[60] Устройство измеряло расстояние и азимут, но не напрямую, как в более позднем «радаре» на экране (1939 г.). Тем не менее, это был первый патент на действующий прибор для обнаружения радиоизлучения, использующий сантиметровые длины волн.

Система была испытана в конце 1934 года на грузовом корабле. Орегон, с двумя передатчиками, работающими на длинах волн 80 и 16 см. Береговые линии и лодки были обнаружены на расстоянии 10–12 морских миль. Самая короткая длина волны была выбрана для окончательной конструкции, которой оснастили лайнер. ССNormandie еще в середине 1935 г. для боевого применения.

В конце 1937 года Морис Эли из SFR разработал средства импульсной модуляции передающих ламп. Это привело к созданию новой 16-см системы с пиковой мощностью около 500 Вт и длительностью импульса 6 мкс. Патенты Франции и США были поданы в декабре 1939 г.^[61] Систему планировалось испытать в море на борту Normandie, но это было отменено с началом войны.

В то же время Пьер Давид на Национальная лаборатория радиоэлектричества (Национальная лаборатория радиоэлектричества, LNR) экспериментировали с отраженными радиосигналами на длине волны около метра. Начиная с 1931 года он заметил, что самолеты создают помехи сигналам. Затем LNR инициировала исследование метода обнаружения, называемого Электромагнитный заградительный огонь (электромагнитная завеса). Хотя это могло указывать на общее место проникновения, точное определение направления и скорости было невозможно.

В 1936 г. Défense Aérienne du Territoire (Defense of Air Territory), провел испытания электромагнитной завесы Дэвида. В ходе испытаний система обнаружила большую часть входящих самолетов, но слишком много было пропущено. По мере приближения войны потребность в обнаружении самолетов стала критической. Дэвид осознал преимущества импульсной системы, и в октябре 1938 года он разработал систему с импульсной модуляцией частотой 50 МГц и пиковой импульсной мощностью 12 кВт. Его построила фирма САДИР.^[62]

Франция объявила войну Германии 1 сентября 1939 года, и возникла острая необходимость в системе раннего обнаружения. Система САДИР была доставлена ​​почти на Тулон, и обнаружил и измерил дальность вторжения самолетов до 55 км (34 миль). Импульсная система SFR была установлена ​​недалеко от Парижа, где она обнаруживала самолеты на дальностях до 130 км (81 миль). Однако немецкое наступление было подавляющим, и пришлось принять экстренные меры; для Франции было уже слишком поздно разрабатывать радары в одиночку, и было решено, что ее открытия будут поделены с ее союзниками.

В середине 1940 г. Морис Понте из лабораторий CSF в Париже представил магнетрон резонатора, разработанный Анри Гуттоном в SFR (см. Выше), лабораториям GEC в Уэмбли, Великобритания. Этот магнетрон был разработан для работы в импульсном режиме на длине волны 16 см. В отличие от других конструкций магнетронов того времени, таких как магнетрон Бутса и Рэндалла (см. Британские вклады выше), в этой лампе использовался катод с оксидным покрытием с пиковой выходной мощностью 1 кВт, что демонстрирует, что оксидные катоды были решением для получения высоких энергий. импульсы мощности на коротких волнах - проблема, от которой британские и американские исследователи ускользали в течение многих лет. Значение этого события было подчеркнуто Эриком Мегоу в обзоре ранних разработок радаров в 1946 году: «Это было отправной точкой использования оксидного катода практически во всех наших последующих импульсных передающих волнах и, как таковое, стало значительным вкладом в британские радары. . Это было 8 мая 1940 года ».^[63] К августу 1940 года модернизированная версия этого магнетрона достигла максимальной мощности 10 кВт. Это была та модель, которая, в свою очередь, была передана американцам в знак добросовестности.^[64] в ходе переговоров, проведенных Делегация Тизарда в 1940 году, чтобы получить от США ресурсы, необходимые Британии для полного использования военного потенциала ее исследований и разработок.

Италия

Гульельмо Маркони инициировал исследование в Италия по технологии радиообнаружения. В 1933 году, участвуя со своей итальянской фирмой в экспериментах с каналом связи 600 МГц через Рим, он отметил нарушения передачи, вызванные движущимися объектами, примыкающими к его пути. Это привело к разработке в его лаборатории в Корнельяно системы непрерывного доплеровского обнаружения на 330 МГц (0,91 м), которую он назвал радиоэкометро. Трубки Баркгаузена-Курца использовались как в передатчике, так и в приемнике.

В мае 1935 года Маркони продемонстрировал свою систему фашистскому диктатору. Бенито Муссолини и члены военного генерального штаба; однако выходная мощность была недостаточной для использования в военных целях. Хотя демонстрация Маркони вызвала значительный интерес, с его аппаратом было сделано немногое.

Муссолини распорядился о дальнейшем развитии технологии радиообнаружения, и ее передали в Regio Istituto Elettrotecnico e delle Comunicazioni (RIEC, Королевский институт электротехники и связи). РИЭЦ был основан в 1916 году на территории кампуса Итальянская военно-морская академия в Ливорно. Лейтенант Уго Тиберио, преподаватель физики и радиотехники Академии, был назначен руководить проектом на неполной ставке.^[65]

Тиберио подготовил отчет о разработке экспериментального аппарата, который он назвал телеметр радиоофонико дель ривелаторе (РДТ, Радиодетекторная телеметрия). Отчет, представленный в середине 1936 года, включал то, что позже стало известно как уравнение дальности действия радара. Когда работа началась, Нелло Каррара, штатский преподаватель физики, проводивший в НИИЭЦ исследования в области микроволнового излучения,^[66] был добавлен, чтобы отвечать за разработку передатчика RDT.

До конца 1936 года Тиберио и Каррара продемонстрировали EC-1, первую итальянскую систему RDT. Это было FM передатчик, работающий на частоте 200 МГц (1,5 м) с одним параболический цилиндрическая антенна. Он обнаруживается путем смешивания переданного и отраженного сигналов с доплеровским сдвигом, в результате чего появляется звуковой сигнал.

EC-1 не обеспечивал измерение дальности; Чтобы добавить эту возможность, в 1937 году была начата разработка импульсной системы. К группе присоединился капитан Альфео Брандимарте, который в первую очередь спроектировал первую импульсную систему EC-2. Он работал на частоте 175 МГц (1,7 м) и использовал одну антенну, состоящую из нескольких равнофазных диполей. Обнаруженный сигнал предполагалось отобразить на осциллографе. Было много проблем, и система так и не дошла до стадии тестирования.

Затем работа перешла к разработке более высокой мощности и рабочих частот. Каррара в сотрудничестве с фирмой FIVRE разработала устройство, подобное магнетрону. Он состоял из пары триодов, подключенных к резонатору, и производил 10 кВт на частоте 425 МГц (70 см). Он использовался при проектировании двух вариантов ИС-3, одного для корабельного, а другого для береговой обороны.^[67]

Италия, присоединившаяся к Германии, вступила во Вторую мировую войну в июне 1940 года без действующей БДР. Макет EC-3 был построен и испытан на крыше здания Академии, но большая часть работ RDT была остановлена, поскольку прямая поддержка войны имела приоритет.

Другие

В начале 1939 года британское правительство пригласило представителей наиболее технически продвинутых Содружество Наций посетить Англию для проведения брифингов и демонстраций секретной технологии RDF (радар). Исходя из этого, разработки RDF были начаты в Австралия, Канада, Новая Зеландия, и Южная Африка к сентябрю 1939 г. Кроме того, эта технология была независимо разработана в Венгрия в начале военного периода.

В Австралии была создана радиофизическая лаборатория в г. Сиднейский университет при Совете по научным и промышленным исследованиям; Джон Х. Пиддингтон отвечал за разработку RDF. Первым проектом была система береговой защиты 200 МГц (1,5 м) для Австралийская армия. Обозначенный ШД, он был впервые испытан в сентябре 1941 года и в конечном итоге установлен в 17 портах. Вслед за японцами нападение на Перл-Харбор, то Королевские ВВС Австралии срочно потребовалась система предупреждения о воздушном движении, и команда Пиддингтона, взяв за основу ШД, за пять дней собрала AW Mark I. Он был установлен в Дарвин, Северная территория, когда Австралия подверглась первой атаке японцев 19 февраля 1942 года. Вскоре его переоборудовали в легкую передвижную версию LW-AW Mark II; он использовался австралийскими войсками, а также армией США при первых высадках на острова в южной части Тихого океана.^[68]

Первые разработки RDF в Канаде находились в секции радио Национальный исследовательский совет Канады. Используя коммерческие компоненты и практически без дальнейшей помощи со стороны Великобритании, Джон Таскер Хендерсон возглавил команду по разработке Night Watchman, системы предупреждения о наземных операциях для Королевский канадский флот для защиты входа в Гавань Галифакса. Успешно испытанный в июле 1940 года, этот набор работал на частоте 200 МГц (1,5 м), имел выходную мощность 1 кВт с длительностью импульса 0,5 мкс и использовал относительно небольшую фиксированную антенну. За этим последовал бортовой комплекс, обозначенный как Surface Warning 1st Canadian (SW1C) с антенной, вращаемой вручную с помощью рулевого колеса Chevrolet в кабине оператора. SW1C был впервые испытан в море в середине мая 1941 года, но его характеристики были настолько низкими по сравнению с корабельным радаром модели 271 Королевского флота, что Королевский флот Канады в конечном итоге принял на вооружение британский 271 вместо SW1C.^[69]

Для береговой обороны Канадская армия был разработан комплект 200 МГц с передатчиком, подобным «Ночному сторожу». Названный CD, он использовал большую вращающуюся антенну на вершине деревянной башни высотой 70 футов (21 м). КД был введен в эксплуатацию в январе 1942 года.^[70]

Эрнест Марсден представлял Новую Зеландию на брифингах в Англии, а затем создал два объекта по разработке RDF - один в Веллингтон в радиотделе Центрального почтового отделения Новой Зеландии, а другой - в Кентерберийский университетский колледж в Крайстчерч. Чарльз Н. Уотсон-Манро руководил разработкой наземных и воздушных установок в Веллингтоне, а Фредерик У. Уайт руководил разработкой корабельных установок в Крайстчерче.

Перед концом 1939 г. группа Веллингтона преобразовала существующий передатчик мощностью 180 МГц (1,6 м) и мощностью 1 кВт для получения импульсов длительностью 2 мкс и проверила его для обнаружения крупных судов на расстоянии до 30 км; он был обозначен как CW (Наблюдение за прибрежной зоной). Аналогичный набор, обозначенный как CD (Coast Defense), использовал ЭЛТ для отображения и имел переключение лепестков на приемной антенне; он был развернут в Веллингтоне в конце 1940 года. Частично укомплектованный комплект ASV 200 МГц был доставлен из Великобритании Марсденом, а другая группа в Веллингтоне построила его в самолет, установленный для Королевские ВВС Новой Зеландии; это был первый полет в начале 1940 года. В Крайстчерче было меньше персонала и работа шла медленнее, но к июлю 1940 года была испытана установка 430 МГц (70 см), 5 кВт. Два типа, обозначенные SW (Ship Warning) и SWG (Ship Warning, Gunnery), были приняты на вооружение Королевский флот Новой Зеландии с августа 1941 года. Всего во время Второй мировой войны в Новой Зеландии было разработано 44 типа.^[71]

Южная Африка не имела представителя на собраниях 1939 года в Англии, но в середине сентября, когда Эрнест Марсден возвращался на корабле в Новую Зеландию, Бэзил Ф. Дж. Шенланд поднялся на борт и получил трехдневный инструктаж. Шенланд, мировой авторитет в области молний и директор Института геофизики Бернарда Прайса в Университет Витватерсранда, немедленно приступили к разработке RDF с использованием радиолюбительских компонентов и оборудования института для мониторинга молний. Обозначенный JB (для Йоханнесбург ) мобильная система мощностью 90 МГц (3,3 м) и мощностью 500 Вт была испытана в ноябре 1939 года, всего через два месяца после ее запуска. Опытный образец эксплуатировался в Дурбан до конца 1939 г. обнаружение кораблей и самолетов на дальностях до 80 км, а к марту следующего года система была развернута на вооружении зенитных бригад Силы обороны ЮАР.^[72]

В Венгрии, Залив Золтан Лайош был профессором физики в Технический университет Будапешта а также научным директором компании по производству радио и электротехники Egyesült Izzolampa (IZZO). В конце 1942 г. министр обороны поручил ИЗЗО разработать радиолокацию (rádiólokáció, радар) система. Используя журнальные статьи по ионосферным измерениям для получения информации об импульсной передаче, Бэй разработал систему под названием Sas (Eagle) вокруг существующего коммуникационного оборудования.

В Sas работал на частоте 120 МГц (2,5 м) и находился в кабине с отдельными передающими и приемными дипольными решетками; вся сборка была на вращающейся платформе. Согласно опубликованным записям, система была испытана в 1944 году на вершине горы Янош и имела дальность действия «лучше 500 км». Второй Sas был установлен в другом месте. Нет никаких указаний на то, что либо Sas установка всегда была в штатном сервисе. После войны Бэй использовал модифицированный Sas чтобы успешно отразить сигнал от Луны.^[73]

Радар Второй мировой войны

Основная статья: Радар во Второй мировой войне

В начале Вторая Мировая Война в сентябре 1939 г. объединенное Королевство и Германия знали о продолжающихся усилиях друг друга в радионавигация и это контрмеры - "Битва лучей ". Кроме того, обе страны в целом были осведомлены о разработках друг друга в области радиообнаружения и отслеживания и были сильно заинтересованы в них, и участвовали в активной кампании шпионаж и ложные утечки информации об их соответствующем оборудовании. К моменту Битва за Британию Обе стороны развертывали дальнобойные и пеленгаторные блоки (радары) и станции управления в составе средств комплексной противовоздушной обороны. Однако немецкий Funkmessgerät (радиоизмерительные устройства) системы не могли помочь в наступательной роли и, следовательно, не поддерживались Адольф Гитлер. Так же Люфтваффе недостаточно оценили важность британского Определение дальности и направления (RDF) станций в составе РАФ возможности противовоздушной обороны России, что способствует их провалу.

В то время как Соединенное Королевство и Германия лидировали в довоенных достижениях в использовании радио для обнаружения и отслеживания самолетов, были также разработки в Соединенных Штатах, Советском Союзе и Японии. Будем резюмированы системы военного времени во всех этих странах. Аббревиатура RADAR (от RAdio Detection And Ranging) была придумана ВМС США в 1940 году, и последующее название «радар» вскоре стало широко использоваться. Поисковые радары XAF и CXAM были разработаны Военно-морской исследовательской лабораторией и были первыми действующими радиолокаторами американского флота, произведенными RCA.

Когда Франция только что упал на Нацисты и у Великобритании не было денег на разработку магнетрона в больших масштабах, Черчилль согласился, что Сэр Генри Тизард должны предложить магнетрон американцам в обмен на их финансовую и промышленную помощь ( Миссия Тизарда ). Раннее 6 кВт версия, построенная в Англии компанией Компания General Electric Исследовательские лаборатории, Уэмбли, Лондон (не путать с одноименной американской компанией General Electric), был отдан Правительство США в сентябре 1940 года. Британский магнетрон был в тысячу раз мощнее лучшего американского передатчика того времени и давал точные импульсы.^[74] В то время мощность самого мощного аналогичного производителя микроволн в США (клистрона) составляла всего десять ватт. Магнетрон с резонатором широко использовался в Вторая Мировая Война в микроволновом радиолокационном оборудовании, и часто считается, что радар союзников имеет значительное преимущество в производительности перед Немецкий и Японский радары, тем самым напрямую влияя на исход войны. Позже известный историк Джеймс Финни Бакстер III описал его как «самый ценный груз, когда-либо доставленный к нашим берегам».^[75]

В Bell Telephone Laboratories изготовили производимую версию магнетрона, доставленного в Америку миссией Тизард, и до конца 1940 г. Радиационная лаборатория был создан в кампусе Массачусетский Институт Технологий разработать различные типы радаров с использованием магнетрона. К началу 1941 года переносные сантиметровые бортовые радары проходили испытания на американских и британских самолетах.^[74] В конце 1941 г. Исследовательский центр электросвязи в Великобритании использовали магнетрон для разработки революционного бортового радара для картографирования земли под кодовым названием H2S. В H2S радар частично был разработан Алан Блюмлейн и Бернард Ловелл. Магнетронные радары, используемые США и Великобританией, могли обнаруживать перископ Подводная лодка

Послевоенный радар

Вторая мировая война, которая дала толчок огромному всплеску развития радаров, закончилась между союзниками и Германией в мае 1945 года, за ней последовала Япония в августе. С этим деятельность радаров в Германии и Японии прекратилась на несколько лет. В других странах, особенно в США, Великобритании и СССР, в политически нестабильные послевоенные годы продолжались усовершенствования радаров для использования в военных целях. Фактически, все эти три страны приложили значительные усилия для привлечения ученых и инженеров из Германии для работы над своими программами в области оружия; в США это было под Операция Скрепка.

Еще до окончания войны были начаты различные проекты, направленные на невоенное применение радаров и близких к ним технологий. Военно-воздушные силы армии США и британские ВВС добились успехов в использовании радаров для управления посадкой самолетов, что быстро распространилось на гражданский сектор. Поле радиоастрономия была одной из связанных технологий; Хотя он был открыт еще до войны, он сразу же стал процветать в конце 1940-х годов, когда многие ученые по всему миру начали новую карьеру на основе своего опыта работы с радаром.

В конце 1940-х - начале 1950-х годов были разработаны четыре метода, очень важные для послевоенных радаров: импульсный допплеровский, моноимпульсный, фазированная антенная решетка и синтетическая апертура; первые три были известны и даже использовались во время военных разработок, но были созрели позже.

• Импульсно-доплеровский радар (часто известная как индикация движущейся цели или MTI), использует сигналы от целей с доплеровским смещением для лучшего обнаружения движущихся целей в присутствии помех.^[76]
• Моноимпульсный радар (также называемый одновременным долблением) был разработан Роберт Пейдж в NRL в 1943 году. Таким образом, система получает информацию об угле ошибки из одного импульса, что значительно повышает точность отслеживания.^[77]
• Радар с фазированной антенной решеткой имеет отдельно управляемое множество сегментов большой антенны, что позволяет быстро направлять луч. Это значительно сокращает время, необходимое для изменения направления луча от одной точки к другой, позволяя почти одновременно отслеживать несколько целей при сохранении общего наблюдения.^[78]
• Радар с синтезированной апертурой (SAR), был изобретен в начале 1950-х годов в Goodyear Aircraft Corporation. Используя одну относительно небольшую антенну, установленную на борту самолета, SAR объединяет отраженные сигналы от каждого импульса для получения изображения местности с высоким разрешением, сопоставимого с изображением, полученным с помощью гораздо большей антенны. SAR имеет широкое применение, особенно в отображение и дистанционное зондирование.^[79]

Одно из первых приложений цифровые компьютеры заключалась в переключении фазы сигнала в элементах больших фазированных антенных решеток. По мере появления компьютеров меньшего размера их быстро применили к цифровая обработка сигналов использование алгоритмов улучшения характеристик радара.

Других достижений в области радиолокационных систем и приложений за десятилетия после Второй мировой войны слишком много, чтобы их можно было здесь включить. Следующие разделы предназначены для предоставления репрезентативных образцов.

Военные радары

В Соединенных Штатах Rad Lab в Массачусетском технологическом институте официально закрыта в конце 1945 года. Военно-морская исследовательская лаборатория (NRL) и армейская сигнальная лаборатория Эванса продолжили новую деятельность по разработке сантиметровых радаров. В ВВС США (USAF) - отделившиеся от армии в 1946 году - сосредоточили радиолокационные исследования в их Кембриджском исследовательском центре (CRC) в Hanscom Field, Массачусетс. В 1951 году Массачусетский технологический институт открыл Лаборатория Линкольна для совместных разработок с CRC. В то время как Bell Telephone Laboratories приступила к серьезным модернизациям связи, они продолжали держать армию в поле зрения для своих текущих Nike ПВО программа

В Великобритании ВВС Великобритании Исследовательский центр электросвязи (TRE) и армии Центр исследований и разработок радаров (RRDE) оба продолжали снижаться на Малверн, Вустершир, затем в 1953 году были объединены в Исследовательский центр радиолокации. В 1948 году все исследования и разработки в области радио и радаров Королевского флота были объединены в Адмиралтейство связи и радиолокационной станции, расположенный рядом Портсмут, Хэмпшир. СССР, хотя и опустошенный войной, немедленно приступил к разработке нового оружия, включая радары.

В течение Холодная война В период после Второй мировой войны основная «ось» боевых действий сместилась между США и США. Советский Союз. К 1949 году у обеих сторон было ядерное оружие на бомбардировщиках. Чтобы обеспечить раннее предупреждение об атаке, оба развернули огромные радиолокационные сети все более сложной формы во все более удаленных местах. На Западе первой такой системой была Pinetree Line, развернутый по всей Канаде в начале 1950-х годов, при поддержке радарные пикеты на кораблях и нефтяных платформах у восточного и западного побережья.

Линия Pinetree изначально использовала старинные импульсные радары и вскоре была дополнена Линия Средней Канады (MCL). Совершенствование советских технологий сделало эти линии непригодными, и в проекте строительства с участием 25000 человек Линия дальнего раннего предупреждения (Линия DEW) была завершена в 1957 году. Аляска к Баффинова Земля и покрывая более 6000 миль (9700 км), линия DEW состояла из 63 станций с мощными импульсными радарами L-диапазона AN / FPS-19, большинство из которых были дополнены импульсными доплеровскими системами AN / FPS-23. Советская часть испытала свой первый Межконтинентальная баллистическая ракета (МБР) в августе 1957 года, а через несколько лет роль раннего предупреждения была почти полностью передана более способной линии DEW.

Тогда и США, и Советский Союз имели межконтинентальные баллистические ракеты с ядерными боеголовками, и каждая из них приступила к разработке крупной системы противоракетной обороны (ПРО). В СССР это был Факел В-1000, и для этого были разработаны мощные радиолокационные системы. В конечном итоге он был развернут по Москве как Противоракетный комплекс А-35 при поддержке радаров, обозначенных НАТО как Кошачий дом, Собачья будка и Курица.

В 1957 году армия США инициировала создание системы ПРО, впервые получившей название Nike-X; это прошло через несколько имен, в конечном итоге став Программа защиты. Для этого был радар обнаружения периметра дальнего действия (PAR) и более точный радар ракетной площадки (MSR).^[80]

PAR был размещен в 128-футовом (39 м) высоком ядерно-прочном здании с одной стороной, наклоненной под углом 25 градусов к северу. Он содержал 6888 антенных элементов, разделенных на передающую и принимающую фазированные решетки. Передатчик L-диапазона использовал 128 долговечных лампы бегущей волны (ЛБВ), имеющие общую мощность в мегаваттном диапазоне. ФАР могла обнаруживать приближающиеся ракеты за пределами атмосферы на расстояниях до 1800 миль (2900 км).

MSR имел структуру усеченной пирамиды высотой 80 футов (24 м), каждая грань которой удерживала фазированную антенную решетку диаметром 13 футов (4,0 м) и содержала 5001 элемент решетки, используемый как для передачи, так и для приема. Работая в S-диапазоне, передатчик использовал два клистроны работающие параллельно, каждая мощностью мегаваттного уровня. MSR может искать цели со всех сторон, обнаруживая их на расстоянии до 480 км.

Сайт One Safeguard, предназначенный для защиты МБР Минитмен ракетные шахты рядом с Гранд-Форкс AFB в Северная Дакота, был окончательно завершен в октябре 1975 года, но Конгресс США отозвал все финансирование после того, как он заработал всего один день. В течение следующих десятилетий армия США и ВВС США разработали множество больших радиолокационных систем, но долгое время использовавшаяся BTL отказалась от военных разработок в 1970-х годах.

Современный радар, разработанный ВМС США, - это AN / SPY-1. Впервые введенная в эксплуатацию в 1973 году, эта система S-диапазона мощностью 6 МВт прошла через множество вариантов и является основным компонентом Боевая система Aegis. Автоматическая система обнаружения и слежения, она управляется компьютером с помощью четырех дополнительных трехмерных пассивная матрица с электронным сканированием антенны для обеспечения полусферического покрытия.

Радиолокационные сигналы, путешествующие с распространение по прямой видимости, обычно имеют дальность до наземных целей, ограниченную видимый горизонт, или менее примерно 10 миль (16 км). Воздушные цели могут быть обнаружены наземными радиолокаторами на больших дальностях, но, в лучшем случае, на нескольких сотнях миль. С самого начала радио было известно, что сигналы соответствующих частот (от 3 до 30 МГц) могут «отражаться» от ионосфера и получил на значительных расстояниях. Когда появились бомбардировщики и ракеты дальнего действия, возникла необходимость в радарах для раннего предупреждения на больших расстояниях. В начале 1950-х годов группа из Военно-морской исследовательской лаборатории разработала Радиолокационная станция за горизонтом (OTH) для этого.

Чтобы отличить цели от других отражений, необходимо было использовать систему фазового доплера. Очень чувствительные приемники с малошумящие усилители нужно было развивать. Поскольку сигнал, идущий к цели и возвращающийся, имел потери на распространение, пропорциональные дальности в четвертой степени, требовались мощный передатчик и большие антенны. Для анализа данных был необходим цифровой компьютер со значительными возможностями (новый в то время). В 1950 году их первая экспериментальная система смогла обнаружить запуски ракет в 600 милях (970 км) от мыса Канаверал и облако от ядерного взрыва в Неваде на расстоянии 1700 миль (2700 км).

В начале 1970-х годов совместный американо-британский проект под кодовым названием Кобра Туман, использовал РЛС OTH мощностью 10 МВт на Орфорднесс (родина британского радара), Англия, в попытке обнаружить запуски самолетов и ракет над западной частью СССР. Из-за соглашений между СССР и США по ПРО от этого отказались в течение двух лет.^[81] В то же время Советы разрабатывали аналогичную систему; это успешно обнаружило пуск ракеты на расстоянии 2500 км (1600 миль). К 1976 году это превратилось в операционную систему под названием Дуга («Арка» на английском языке), но известная западной разведке как Steel Yard и называемая Дятел радиолюбителями и другими лицами, пострадавшими от его помех - мощность передатчика оценивалась в 10 МВт.^[82] Австралия, Канада и Франция также разработали радиолокационные системы OTH.

С появлением спутники с возможностями раннего предупреждения военные утратили большую часть интереса к радарам OTH. Однако в последние годы эта технология была повторно активирована для обнаружения и отслеживания морских перевозок в таких приложениях, как морская разведка и борьба с наркотиками.

Также были разработаны системы, использующие альтернативную технологию для загоризонтного обнаружения. Из-за дифракция, электромагнитный поверхностные волны рассеиваются позади объектов, и эти сигналы могут быть обнаружены в направлении, противоположном мощным передачам. Называемая OTH-SW (SW для Surface Wave), Россия использует такую ​​систему для мониторинга Японское море, а в Канаде есть система прибрежного наблюдения.

Радары гражданской авиации

В послевоенные годы началось революционное развитие Управления воздушным движением (УВД) - внедрение РЛС. В 1946 г. Управление гражданской авиации (CAA) представила экспериментальную башню с радаром для управления гражданскими полетами. К 1952 году CAA начало свое первое рутинное использование радара для управления заходом на посадку и вылетом. Четыре года спустя он разместил большой заказ на радары большой дальности для использования в по пути УВД; они имели возможность на больших высотах видеть самолеты в пределах 200 морских миль (370 км). В 1960 году для самолетов, летающих в определенных районах, стало требоваться наличие радаров. транспондер который идентифицировал самолет и помог улучшить характеристики радара. С 1966 г. ответственное ведомство называлось Федеральная авиационная администрация (FAA).

А Терминальный радиолокационный контроль подхода (TRACON) - это служба УВД, обычно расположенная в непосредственной близости от крупного аэропорта. В ВВС США он известен как RAPCON (Radar Approach Control), а в ВМС США - как RATCF (Radar Air Traffic Control Facility). Обычно TRACON управляет воздушным судном в радиусе от 30 до 50 морских миль (от 56 до 93 км) от аэропорта на высоте от 10 000 до 15 000 футов (от 3 000 до 4 600 м). Здесь используется один или несколько Радары наблюдения за аэропортом (ASR-8, 9 и 11, ASR-7 устарело), ​​разносясь по небу каждые несколько секунд. Эти первичные радары ASR обычно работают в паре с вторичными радарами (запросчиками радиолокационных сигналов воздушного движения или ATCBI) типов ATCBI-5, Mode S или MSSR. В отличие от первичного радара, вторичный радар полагается на бортовой транспондер, который получает запрос с земли и отвечает соответствующим цифровым кодом, который включает идентификатор воздушного судна и сообщает высоту самолета. Принцип аналогичен военному МКФ. Идентификация друга или врага. Вторичная антенная решетка радара находится над тарелкой первичного радара в месте расположения радара, причем обе они вращаются со скоростью примерно 12 оборотов в минуту.

В Цифровой радар наблюдения за аэропортом (DASR) - это более новая радарная система TRACON, заменяющая старые аналоговые системы цифровыми технологиями. Гражданская номенклатура этих радаров - ASR-9 и ASR-11, а AN / GPN-30 используется военными.

В ASR-11 включены две радиолокационные системы. Первичный - это система S-диапазона (~ 2,8 ГГц) с импульсной мощностью 25 кВт. Он обеспечивает трехмерное слежение за самолетом-мишенью, а также измеряет интенсивность дождя. Вторичный - это система P-диапазона (~ 1,05 ГГц) с пиковой мощностью около 25 кВт. Он использует набор транспондеров для опроса самолетов и получения рабочих данных. Антенны обеих систем вращаются на высокой башне.^[83]

Метеорологический радар

Основная статья: Метеорологический радар

Дэвид Атлас

В течение Вторая Мировая Война операторы военных радаров заметили шум в отраженных эхосигналах из-за погодных условий, таких как дождь, снег и мокрый снег. Сразу после войны военные ученые вернулись к мирной жизни или продолжили службу в вооруженных силах и продолжили свою работу по разработке способов использования этих эхо. В Соединенных Штатах, Дэвид Атлас,^[84] для Воздушные силы группа сначала, а потом для Массачусетский технологический институт, разработаны первые оперативные метеорологические радиолокаторы. В Канаде J.S. Маршалл и Р. Х. Дуглас сформировали "Группу штормовой погоды".^[85] "в Монреале. Маршалл и его докторант Уолтер Палмер хорошо известны своей работой по распределению размеров капель в дожде средних широт, которая привела к пониманию отношения Z-R, которое коррелирует с данным радаром отражательная способность со скоростью, с которой вода падает на землю. в объединенное Королевство, продолжались исследования по изучению эхо-сигналов радара и погодных элементов, таких как стратиформный дождь и конвективные облака, и были проведены эксперименты для оценки потенциала различных длин волн от 1 до 10 сантиметров.

Между 1950 и 1980 годами метеорологические службы по всему миру построили радары отражательной способности, которые измеряют местоположение и интенсивность осадков. В Соединенных Штатах Бюро погоды США, основанная в 1870 году с конкретной миссией по обеспечению метеорологических наблюдений и оповещению о приближающихся штормах, разработала WSR-1 (Weather Surveillance Radar-1), один из первых метеорологических радаров. Это была модифицированная версия АН / АПС-2Ф радар, который Бюро погоды приобрело у ВМФ. WSR-1A, WSR-3 и WSR-4 также были вариантами этой РЛС.^[86] Затем последовал WSR-57 (Weather Surveillance Radar - 1957) был первым метеорологическим радаром, разработанным специально для национальной сети предупреждения. Используя технологию времен Второй мировой войны, основанную на электронных лампах, он давал только грубые данные об отражательной способности и не давал информации о скорости. Работая на частоте 2,89 ГГц (S-диапазон), он имел пиковую мощность 410 кВт и максимальную дальность действия около 580 миль (930 км). AN / FPS-41 был военным обозначением WSR-57.

Первым метеорологам приходилось наблюдать электронно-лучевая трубка. В течение 1970-х годов радары начали стандартизироваться и объединяться в более крупные сети. Следующим значительным изменением в США стало WSR-74 серия, начало эксплуатации в 1974 году. Было два типа: WSR-74S, для замены и заполнения пробелов в национальной сети WSR-57, и WSR-74C, в основном для местного использования. Оба были на основе транзисторов, и их основное техническое отличие обозначалось буквой: Группа S (лучше подходит для дальних дистанций) и Группа C соответственно. До 1990-х годов в стране было 128 радаров моделей WSR-57 и WSR-74.

В тот же период были разработаны первые устройства для получения радиолокационных изображений. Количество сканируемых углов было увеличено, чтобы получить трехмерное изображение осадков, так что горизонтальные поперечные сечения (CAPPI ) и вертикальные. Тогда исследования организации гроз были возможны для Alberta Hail Project в Канаде и Национальная лаборатория сильных штормов (NSSL), в частности, в США. NSSL, созданный в 1964 году, начал эксперименты с двойным поляризация сигналы и на Эффект Допплера использует. В мае 1973 года торнадо опустошил Юнион-Сити, Оклахома, к западу от Оклахома-Сити. Впервые радар с допплеризацией с длиной волны 10 см от NSSL задокументировал весь жизненный цикл торнадо.^[87] Исследователи обнаружили мезомасштаб вращение в облаке до того, как торнадо коснулся земли: сигнатура торнадо-вихря. Исследование NSSL помогло убедить Национальная служба погоды что доплеровский радар был важным инструментом прогнозирования.^[87]

Между 1980 и 2000 годами сети метеорологических радаров стали нормой в Северной Америке, Европе, Японии и других развитых странах. Обычные радары были заменены доплеровскими радарами, которые, помимо определения местоположения и интенсивности, могли отслеживать относительную скорость частиц в воздухе. В США строительство сети, состоящей из радаров с длиной волны 10 см (4 дюйма), называется NEXRAD или WSR-88D (радар метеорологической службы 1988 Doppler), был запущен в 1988 году после исследования NSSL.^[87] В Канаде, Environment Canada построил King City станция^[88] с пятисантиметровым исследовательским доплеровским радаром к 1985 году; Университет Макгилла доплерировал свой радар (Радарная обсерватория Дж. С. Маршалла ) в 1993 г. Это привело к полному Канадская доплеровская сеть^[89] между 1998 и 2004 годами. Франция и другие европейские страны перешли на доплеровскую сеть в конце 1990-х - начале 2000-х годов. Между тем, быстрое развитие компьютерных технологий привело к появлению алгоритмов для обнаружения признаков суровой погоды и множеству «продуктов» для средств массовой информации и исследователей.

После 2000 года исследования по технологии двойной поляризации перешли в оперативное использование, увеличивая объем доступной информации о типах осадков (например, дождь или снег). «Двойная поляризация» означает, что микроволновое излучение поляризованный испускается как по горизонтали, так и по вертикали (относительно земли). К концу десятилетия ожидается широкомасштабное развертывание в некоторых странах, таких как США, Франция,^[90] и Канада.

С 2003 года США Национальное управление океанических и атмосферных исследований экспериментировал с радар с фазированной антенной решеткой в качестве замены обычной параболической антенны для обеспечения большего разрешения по времени в атмосферное зондирование. Это было бы очень важно во время сильных гроз, поскольку их развитие можно лучше оценить с помощью более своевременных данных.

Также в 2003 году Национальный научный фонд учредил Центр инженерных исследований для совместного адаптивного зондирования атмосферы, "CASA", междисциплинарное, межуниверситетское сотрудничество инженеров, компьютерных ученых, метеорологов и социологов для проведения фундаментальных исследований, разработки вспомогательных технологий и развертывания прототипов инженерных систем, предназначенных для расширения существующих радиолокационных систем путем отбора проб из нижней тропосферы с недостаточной выборкой недорогие, быстрое сканирование, двойная поляризация, радары с механическим сканированием и с фазированной решеткой.

Картографический радар

В индикатор положения плана, созданный с первых дней существования радара и до сих пор являющийся наиболее распространенным типом дисплея, обеспечивает карту целей, окружающих местоположение радара. Если антенна радара на самолете направлена ​​вниз, создается карта местности, и чем больше антенна, тем выше разрешение изображения. После появления сантиметровых радаров, радары нисходящего обзора - H2S (L-диапазон) и H2X (C-Band) - предоставлены карты в реальном времени, используемые США и Великобританией при бомбардировках Европы ночью и сквозь плотные облака.

В 1951 году Карл Уайли возглавил команду в Goodyear Aircraft Corporation (позже Goodyear Aerospace ) в разработке метода значительного расширения и улучшения разрешения изображений, генерируемых радиолокаторами. Называется радар с синтезированной апертурой (SAR) антенна обычного размера, прикрепленная к борту самолета, используется с очень сложной обработкой сигналов для получения изображения, которое в противном случае потребовало бы гораздо большей сканирующей антенны; отсюда и название синтетической диафрагмы. По мере того, как каждый импульс испускается, он распространяется по боковой полосе на местность. Возврат распределяется во времени из-за отражений от объектов на разных расстояниях. Движение аппарата по траектории полета дает приращения по горизонтали. Амплитуда и фаза возвратных сигналов комбинируются сигнальным процессором с использованием преобразование Фурье приемы формирования изображения. Общая техника близка к оптической. голография.

За прошедшие годы было создано множество вариаций SAR, что привело к разнообразию приложений. В исходных системах обработка сигналов была слишком сложной для работы на борту; сигналы были записаны и обработаны позже. Затем для создания изображений в реальном времени были опробованы процессоры, использующие оптические технологии, но достижения в области высокоскоростной электроники теперь позволяют использовать встроенные процессы для большинства приложений. Ранние системы давали разрешение в десятки метров, но более современные бортовые системы обеспечивают разрешение примерно до 10 см. ток сверхширокополосный системы имеют разрешение в несколько миллиметров.

Другие радары и приложения

Есть много других послевоенных радарных систем и приложений. Отметим лишь некоторые.

Радар-пушка

Самым распространенным сегодня радарным устройством, несомненно, является радар. Это небольшой, обычно портативный, Доплеровский радар который используется для определения скорости объектов, особенно грузовиков и автомобилей, при регулировании движения, а также бейсбольных мячей, бегунов или других движущихся объектов в спорте. Это устройство также можно использовать для измерения скорости движения воды и непрерывно производимых материалов. Радар не возвращает информацию о положении объекта; он использует Эффект Допплера для измерения скорости цели. Впервые разработанные в 1954 году, большинство радаров работают с очень малой мощностью в диапазонах X или Ku. Некоторые используют инфракрасный радиация или лазер свет; их обычно называют ЛИДАР. Связанная с этим технология для измерения скорости в текущих жидкостях или газах называется лазерная доплеровская велосиметрия; эта технология появилась в середине 1960-х годов.

Импульсный радар

Поскольку первоначально разрабатывались импульсные радары, было рассмотрено использование очень узких импульсов. Длина импульса определяет точность измерения расстояния радаром - чем короче импульс, тем выше точность. Кроме того, для данного частота следования импульсов (PRF) более короткий импульс приводит к более высокой пиковой мощности. Гармонический анализ показывает, что чем уже импульс, тем шире полоса частот, содержащих энергию, что приводит к тому, что такие системы также называются широкополосными радарами. В первые дни электроники для генерации и приема этих импульсов не было; таким образом, первоначально практического применения этого не было.

К 1970-м годам достижения в области электроники привели к возобновлению интереса к тому, что часто называли радаром с короткими импульсами. С дальнейшим развитием стало практичным генерировать импульсы, имеющие ширину того же порядка, что и период РЧ несущей (T = 1 / f). Сейчас это обычно называют импульсным радаром.

Первое значительное применение этой технологии было в георадар (Георадар). Разработанный в 1970-х годах, георадар в настоящее время используется для анализа структурных оснований, археологических раскопок, поиска сокровищ, обнаружения неразорвавшихся боеприпасов и других мелких исследований. Это возможно, потому что импульсный радар может точно определить границы между общей средой (почвой) и желаемой целью. Однако результаты не являются уникальными и сильно зависят от навыков оператора и последующей интерпретации данных.

В сухой или иной благоприятной почве и скале часто возможно проникновение на глубину до 300 футов (91 м). Для измерения расстояний на этих коротких дистанциях передаваемый импульс обычно имеет длительность только один радиочастотный цикл; При несущей 100 МГц и PRF 10 кГц (типичные параметры) длительность импульса составляет всего 10 нс (наносекунда). приводя к обозначению «импульс». На рынке имеется множество георадарных систем в версиях с рюкзаком и колесной тележкой с импульсной мощностью до киловатта.^[91]

По мере развития электроники, системы с длительностью импульсов, измеряемой в пикосекунды стало возможным. Применения столь же разнообразны, как датчики безопасности и движения, средства обнаружения зданий, устройства предупреждения о столкновении и мониторы динамики сердца. Некоторые из этих устройств имеют размер со спичечный коробок, включая источник питания с длительным сроком службы.^[92]

Радиолокационная астрономия

По мере разработки радара астрономы рассматривали возможность его применения для наблюдений за Луной и другими находящимися поблизости внеземными объектами. В 1944 г. Залив Золтан Лайош имел это в качестве основной цели, поскольку он разработал радар в Венгрии. Его радарный телескоп был забран советской армией-завоевателем и его пришлось перестраивать, что задержало эксперимент. Под Проект Диана Лаборатория сигналов Эванса в Нью-Джерси, модифицированная РЛС SCR-271 (версия фиксированной позиции SCR-270 ), работающий на частоте 110 МГц с пиковой мощностью 3 кВт, использовался для приема эхо-сигналов от Луны 10 января 1946 года.^[93] Залив Золтан сделал это 6 февраля следующего года.^[94]

Воспроизвести медиа

Кинохроника 1946 года

Радиоастрономия также возникла после Второй мировой войны, и многие ученые, занимавшиеся разработкой радаров, затем занялись этой областью. В последующие годы был построен ряд радиообсерваторий; однако из-за дополнительных затрат и сложности использования передатчиков и соответствующего приемного оборудования очень немногие из них были предназначены для радиолокационной астрономии. Фактически, практически все основные виды радиолокационной астрономии проводились в дополнение к радиоастрономическим обсерваториям.

В радиотелескоп на Обсерватория Аресибо, открытый в 1963 году, является крупнейшим в мире. Принадлежит США. Национальный научный фонд и эксплуатируется подрядчиком, он используется в основном для радиоастрономии, но имеется оборудование для радиолокационной астрономии. Сюда входят передатчики, работающие на частотах 47 МГц, 439 МГц и 2,38 ГГц, все с очень высокой импульсной мощностью. Он имеет 305-метровую (1000 футов) первичный отражатель фиксируется в положении; то вторичный отражатель находится на треках, чтобы можно было точно указывать на различные части неба. Многие важные научные открытия были сделаны с помощью радиолокационного телескопа Аресибо, включая картирование шероховатости поверхности Марс и наблюдения Сатурн и его самая большая луна, Титан. В 1989 году обсерватория сделала радиолокационное изображение астероид впервые в истории.

Несколько космических кораблей, вращающихся вокруг Луны, Меркурия, Венеры, Марса и Сатурна, несли радары для картографирования поверхности; на Марс Экспресс миссия. Радиолокационные системы на ряде самолетов и космических кораблей нанесли на карту всю Землю для различных целей; на Миссия Shuttle Radar Topography, вся планета была нанесена на карту с разрешением 30 м.

В Обсерватория Джодрелл Бэнк, операция Манчестерский университет в Великобритании, изначально был начат Бернард Ловелл быть объектом радиолокационной астрономии. Первоначально он использовал радиолокационную систему GL-II, работающую на частоте 71 МГц (4,2 м). Первые наблюдения были ионизированными следами в Геминиды метеоритный дождь в декабре 1945 года. Вскоре установка превратилась в третью по величине радиообсерваторию в мире, но некоторые виды радиолокационной астрономии продолжались. Самый большой (250 футов или 76 м в диаметре) из трех полностью управляемых радиотелескопов начал работать как раз вовремя, чтобы отслеживать их с помощью радара. Спутник 1, первый искусственный спутник Земли, в октябре 1957 года.^[95]

Смотрите также

• Полостной магнетрон
• История умных антенн
• Клистрона
• Список немецких изобретений и открытий
• Список оборудования радиоэлектронной борьбы Второй мировой войны
• Секреты радарного музея

использованная литература

1. Raymond C. Watson, Jr; Radar Origins Worldwide », Trafford Publishing, 2009.
2. Часть 4 - Америка между войнами; «Архивная копия». Архивировано из оригинал на 2013-11-10. Получено 2013-09-13.
3. Харфорд, Тим (9 октября 2017 г.). «Как поиск« луча смерти »привел к появлению радара». Всемирная служба BBC. В архиве из оригинала 9 октября 2017 г.. Получено 9 октября 2017. Но к 1940 году именно британцы сделали впечатляющий прорыв: магнетрон с резонансным резонатором, радарный передатчик, намного более мощный, чем его предшественники ... Магнетрон ошеломил американцев. Их исследования отставали от темпов на годы.
4. "L'histoire du" radar, les faits ". Архивировано из оригинал 5 октября 2007 г. Le principe fondamental du radar appartient au patrimoine commun des Physiciens: ce qui demeure en fin de compte au crédit réel des techniciens se mesure à la réalisation effective de matériels opérationnels
5. van Keuren, D.K. (1997). «Наука идет на войну: радиационная лаборатория, радар и их технологические последствия». Обзоры в американской истории. 25 (4): 643–647. Дои:10.1353 / rah.1997.0150. S2CID  201792951. В архиве из оригинала от 12.09.2012.
6. Будери, Роберт; Изобретение, изменившее мир, Саймон и Шустер, 1996
7. Уолд, Мэтью Л. (22 июня 1997 г.). "Джем-Сешнс". Газета "Нью-Йорк Таймс. В архиве с оригинала 7 марта 2016 г.
8. Такие эксперименты проводились Оливер Лодж, Джагадиш Чандра Босе, и Александр Степанович Попов.
9. Андия, Джанфранко; Дюрок, Иван; Теджини, Смаил (19 января 2018 г.). Нелинейность в пассивных RFID-системах: концепция третьей гармоники и приложения. ISBN  9781119490739.
10. "История радаров Маркони / Франклин и Раунд". marconiradarhistory.pbworks.com. В архиве с оригинала 25 апреля 2018 г.. Получено 25 апреля 2018.
11. Маркони, Гульельмо (1922). «Радиотелеграфия». Proc. IRE. 10 (4): 215–238. Дои:10.1109 / JRPROC.1922.219820.
12. «Разработка моноимпульсной радиолокационной системы», Киркпатрик, Джордж М., письмо в IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, vol. 45, нет. 2 (апрель 2009 г.).
13. Джеймс Б. Кэмпбелл, Рэндольф Х. Винн, Введение в дистанционное зондирование, пятое издание, Guilford Press - 2011, стр. 207
14. "Кристиан Хюльсмайер в Radar World ". radarworld.org. Архивировано из оригинал 26 сентября 2017 г.. Получено 25 апреля 2018.
15. Раймонд С. Уотсон-младший (2009). Истоки радаров во всем мире: история его развития в 13 странах в период Второй мировой войны. Издательство Trafford Publishing. п. 45. ISBN  978-1-4269-9156-1.
16. Bowen, E.G .; Радарные дни, Инст. Физики, 1987, с. 16
17. Латем, Колин и Энн Стоббс (2011). Рождение британского радара: мемуары Арнольда Скипа Уилкинса, Второе издание, Радио общества Великобритании, ISBN  9781-9050-8675-7
18. Джудкинс, Фил. «Превращение видения в силу» В архиве 2013-11-10 в Wayback Machine, Международный журнал техники и технологий, Том 82, № 1 (январь 2012 г.), стр. 103–104.
19. Джудкинс, стр.113.
20. Джудкинс, стр.113–114.
21. Джудкинс, стр.109.
22. Джудкинс, с.114.
23. Джудкинс, стр.116.
24. Джудкинс, стр.117.
25. Judkins, p.116: цитата из Jones, R.V. Самая секретная война (Лондон: Хэмиш Гамильтон, 1978), стр.155–156.
26. Джудкинс, стр.115.
27. Брэхэм, Дж. Р. Д., командир крыла ВВС Великобритании. Ночной истребитель (Бантам, 1984).
28. Джудкинс, стр.114, 116, 118 и 119–120.
29. Butement, W. A. ​​S. и P. E. Pollard; «Аппарат береговой обороны», записано в Книга изобретений Королевского инженерного совета, Январь 1931 г.
30. Коалс, Дж. Ф. и Дж. Д. С. Роулинсон; «Развитие военно-морской РЛС 1935–1945 гг.», J. Военно-морская наука, т. 13, №№ 2–3, 1987.
31. Куммриц, Герберт; «О развитии радиолокационных технологий в Германии до 1945 года», в Отслеживание истории радара, изд. Оскар Блюмтритт и другие., IEEE-Rutgers, 1994 г.
32. Кроге, Гарри фон; GEMA: родина немецких радаров и сонаров, перевод Луи Брауна, Inst. Физики, 2000 г.
33. «Фирма Telefunken в Берлине раскрывает детали системы« загадочного луча », способной определять местоположение самолета через туман, дым и облака». Электроника, Сентябрь 1935 г.
34. Рунге. W .; «Личное воспоминание», в Разработка радара до 1945 года, отредактированный Расселом Бернсом, Peter Peregrinus Ltd, 1988, стр.227.
35. Браун, Луи; Радарная история Второй мировой войны; Inst. Физики, 1999, с.43
36. Хайленд, Л.А., А.Х. Тейлор и Л.С. Молодые; «Система обнаружения объектов по радио», Патент США № 1981884, 27 ноября 1934 г.
37. Брейт, Грегори и Мерл А. Тув; «Радиометод для оценки высоты проводящего слоя», Природа, т. 116, 1925, с. 116
38. Пейдж, Роберт Моррис; Происхождение радара, Doubleday, 1962, стр. 66.
39. Вольф, Кристиан. "Происхождение термина" радар"". RadarTutorial.eu. Получено 7 августа 2020.
40. Коултон, Роджер Б .; «Радар в армии США», Proc. IRE, т. 33, 1947, с. 740–753.
41. Эриксон, Дж .; «Проблема противовоздушной обороны и советская радиолокационная программа 1934 / 35-1945», в Разработка радара до 1945 года, изд. Рассел Бернс, Peter Peregrinus Ltd., 1988, стр. 227–234
42. Иоффе, А. Ф .; «Современные проблемы развития техники противовоздушной обороны», Сборник ПВО, Февраль 1934 г.
43. Шембель, Б.К .; У истоков радара в СССР, Советское радио, 1977.
44. Слуцкин А.А. и Штейнберг Д.С., "Die Erzeugung von kurzwelligen ungedämpften Schwingungen bei Anwendung des Magnetfeldes" ["Генерация незатухающих коротковолновых колебаний путем приложения магнитного поля"], Annalen der Physik, т. 393, нет. 5, страницы 658–670 (май 1929 г.)
45. Siddiqi, Asif A .; «Красные блики ракет: технологии, конфликты и террор в Советском Союзе»; Технологии и культура, т. 44, 2003, с.470
46. Лобанов, М. М .; Начало советской РЛС, Советское радио, 1975.
47. Уотсон, Раймонд С. (2009).Radar Origins в мире. Издательство Trafford Publishing, стр. 306. ISBN  1-4269-2110-1
48. Костенко, Алексей А., Александр I, Носич, Ирина А. Тищенко; «Разработка первого советского трехкоординатного импульсного радара L-диапазона в Харькове перед Второй мировой войной», Журнал IEEE Antennas and Propagation Magazine, т. 43, июнь 2001 г., стр. 29–48; «Архивная копия» (PDF). Архивировано из оригинал (PDF) на 2011-03-13. Получено 2010-02-08.
49. Черняк В.С., И.Я. Иммореев, Б.М. Вовшин; «Радар в Советском Союзе и России: краткий исторический очерк», Журнал IEEE AES, т. 19, декабрь 2003 г., стр. 8
50. Яги, Х., "Передача пучка ультракоротких волн", Proc. IRE, т. 16 июня 1928 г.
51. Накадзима, С., «История развития японских радаров до 1945 года», у Рассела Бернса, Разработка радара до 1945 года, Peter Peregrinus Ltd, 1988 г.
52. Уилкинсон, Роджер I .; «Краткий обзор японских радаров. Часть I», Пер. AIEE, т. 65, 1946, стр. 370
53. Nakajima, S .; «Разработка японских радаров до 1945 года», Журнал IEEE Antennas and Propagation Magazine, т. 34, декабрь 1992 г., стр. 17–22.
54. Ле Пар, К. (Кес); «Радар в голландской сети знаний», конференция по телекоммуникациям и радарам, EUMW98, Амстердам, 1998 г .; «Радар в голландской сети знаний». Архивировано из оригинал на 2011-07-23. Получено 2010-01-20.
55. Posthumus, K; "Колебания в магнетроне с расщепленным анодом, механизм генерации", Беспроводной инженер, т. 12. 1935. С. 126–13.
56. Стаал, М., и J.L.C. Вейллер; «Разработка радара в Нидерландах до войны», в Разработка радара до 1945 года, изд. Рассел Бернс, Питер Перегринус, 1988, стр. 235–237
57. «Здание измерений» «Архивная копия». В архиве из оригинала от 17.09.2009. Получено 2010-01-20.
58. Мечи, С. С .; Техническая история возникновения радара, Peter Peregrinus Ltd, 1986, стр. 142–144.
59. Французский патент В архиве 2009-01-16 на Wayback Machine (№ 788.795, "Новая система определения местоположения препятствий и ее приложения")
60. Molyneux-Berry, R. B .; «Анри Гаттон, пионер французских радаров», в Разработка радара до 1945 года, изд. Рассел Бернс, Питер Перегринус, 1988, стр. 45–52
61. «Система обнаружения объектов и измерения расстояний» http://www.freepatentsonline.com/2433838.html
62. Давид, Пьер; Le Radar (Радар), Presses Universitaires de France, 1949 (на французском языке)
63. Megaw, Eric C. S .; «Мощный магнетрон: обзор первых разработок», Журнал IEE, т. 93, 1946, стр. 928, г. Дои:10.1049 / ji-3a-1.1946.0056
64. Пол А. Рэдхед, Изобретение резонаторного магнетрона и его внедрение в Канаде и США, ФИЗИКА В КАНАДЕ, ноябрь / декабрь 2001 г., «Архивная копия» (PDF). Архивировано из оригинал (PDF) на 2012-02-13. Получено 2008-10-10.
65. Каламия М. и Р. Паландри; «История итальянского радиодетектора Telemetro», в Разработка радара до 1945 года, изд. Рассел Бернс, Питер Перегринус, 1988, стр. 97–105
66. Carrara, N .; «Обнаружение микроволн», Proc. IRE, т. 20 октября 1932 г., с. 1615–1625.
67. Tiberio, U .; «Некоторые исторические данные о первом итальянском военно-морском радаре», IEEE Trans. AES, т. 15 сентября 1979 г., стр. 733
68. Sinnott, D. H .; «Разработка радара в Австралии: с 1939 г. по настоящее время», Proc. Международной радиолокационной конференции IEEE 2005, 9–12 мая, стр. 5–9
69. Лэмб, Джеймс Б. (1987). На бегу по треугольнику. Торонто: Тотемные книги. стр.26–28. ISBN  978-0-00-217909-6.
70. Муркрофт, Дон; «Истоки радиолокационных исследований в Канаде», Univ. Западный Онтарио, 2002 г .;«DRM - история радаров». В архиве из оригинала от 29.11.2014. Получено 2014-12-14.
71. Анвин, Р. С .; «Разработка радара в Новой Зеландии во время Второй мировой войны», Журнал IEEE Antennas and Propagation Magazine, т. 34, июнь, стр. 31–33, 1992 г.
72. Hewitt, F.J .; «Роль Южной Африки в разработке и использовании радара во Второй мировой войне», Военно-исторический журнал, т. 3, № 3, июнь 1975 г .; "Южноафриканское военно-историческое общество - журнал SA и радар". В архиве из оригинала 27.01.2010. Получено 2010-02-13.
73. Реннер, Питер; «Роль венгерских инженеров в разработке радиолокационных систем», Periodica Polytechnica Ser. Soc. Мужчина. Наука, Vol. 12, стр. 277, 2004; «Архивная копия» (PDF). Архивировано из оригинал (PDF) на 2011-07-19. Получено 2010-02-13.
74. Анджела Хинд (5 февраля 2007 г.). «Портфель», изменивший мир'". Новости BBC. В архиве с оригинала 15 ноября 2007 г.. Получено 2007-08-16.
75. Джеймс Финни Бакстер III (официальный историк Управления научных исследований и разработок), Ученые против времени (Бостон: Литтл, Браун и Ко, 1946), стр. 142.
76. Barlow, E.J .; «Доплеровский радар», Proc. IRE, т. 37, стр. 340–355, апрель 1949 г.
77. Пейдж, Р. М .; «Моноимпульсный радар», op. cet.
78. Von Aulock, W.H .; «Свойства фазированных решеток», Proc. IRE, т. 48, стр. 1715–1727, октябрь 1960 г.
79. «Бортовой радиолокатор с синтезированной апертурой»; "Лаборатория реактивного движения AIRSAR / НАСА, добро пожаловать!". В архиве из оригинала от 14.04.2012. Получено 2010-03-11.
80. «Исследования и разработки в области ПРО в Bell Laboratories», «Архивная копия» (PDF). В архиве (PDF) из оригинала от 17.07.2011. Получено 2010-03-11.
81. «Cobra Mist»; «Архивная копия». Архивировано из оригинал на 2008-07-04. Получено 2010-03-11.
82. «Таинственные сигналы короткой волны», Беспроводной мир, Февраль 1977 г .; «Архивная копия». Архивировано из оригинал на 2011-10-03. Получено 2015-01-31.
83. «Радары наблюдения за аэропортом»; «РЛС наблюдения за аэропортом (АСР-11)». В архиве из оригинала на 2014-08-11. Получено 2014-06-24.
84. Дэвид Атлас, "Радар в метеорологии", изд. Американское метеорологическое общество
85. "Группа штормовой погоды". Университет Макгилла. 2000. Архивировано с оригинал на 2011-07-06. Получено 2006-05-21.
86. Уитон, Роджер С. и др. «История оперативного использования метеорологических радиолокаторов метеорологическими службами США. Часть I: Эра до NEXRAD»; Погода и прогнозирование, т. 13, нет. 2, стр. 219–243, 19 февраля 1998 г .; http://ams.allenpress.com/amsonline/?request=get-document&doi=10.1175%2F1520-0434(1998)013%3C0219:HOOUOW%3E2.0.CO%3B2^{[постоянная мертвая ссылка ]}
87. Сьюзан Кобб (29 октября 2004 г.). «Основные моменты разработки метеорологических радиолокаторов Национальной лаборатории сильных штормов за первые 40 лет». Журнал NOAA. NOAA. Архивировано из оригинал 15 февраля 2013 г.. Получено 2009-03-07.
88. Crozier, C.L .; ПИ. Джо; J.W. Скотт; Х.Н. Гершович; T.R. Николс (1990). "Оперативный доплеровский радар King City: разработка, всесезонное применение и прогнозирование (PDF)" (PDF). Канадское метеорологическое и океанографическое общество. Архивировано из оригинал (PDF) на 2006-10-02. Получено 2006-05-24.
89. «Информация о канадской радиолокационной сети». Национальная радиолокационная программа. Окружающая среда Канады. 2002. Архивировано с оригинал на 2004-06-29. Получено 2006-06-14.
90. Родитель дю Шатле, Жак; и другие. (2005). «Проект PANTHERE и развитие французской оперативной радиолокационной сети и продуктов: оценка дождя, доплеровский ветер и двойная поляризация» (PDF). Метео-Франс. 32-я радиолокационная конференция AMS, Альбукерке, НМ. В архиве (PDF) из оригинала 2011-06-09. Получено 2006-06-24.
91. Дэниелс, Джеффри Дж .; «Основы наземной радиолокации»; «Архивная копия» (PDF). В архиве (PDF) из оригинала от 06.07.2010. Получено 2010-03-11.
92. «Микроимпульсный радар»; «Архивная копия». Архивировано из оригинал на 2010-05-27. Получено 2010-03-11.
93. Мофенсон, Джек; «Радио-эхо с луны», Электроника, Апрель 1946 г .; «Архивная копия». Архивировано из оригинал на 2013-10-04. Получено 2013-04-09.
94. Bay, Z .; «Отражение микроволн от луны», Повесили. Acta Phys., т. 1, стр. 1–22, апрель 1946 г.
95. Ловелл, Бернард; История Jodrell Bank, Oxford U. Press, 1968.

дальнейшее чтение

• Бланшар, Ив, Ле радар. 1904–2004: История новейших технологий и операций, éditions Ellipses, (на французском)
• Bowen, E.G .; «Разработка бортовой радиолокационной станции в Великобритании в 1935–1945 гг.», В Разработка радара до 1945 года, изд. Рассел Бернс; Питер Перегринус, 1988, ISBN  0-86341-139-8
• Боуэн, Э. Г., Радарные дни, Издательство Института Физики, Бристоль, 1987 г., ISBN  0-7503-0586-X
• Брэгг, Майкл., RDF1 Определение местоположения самолетов по радио, 1935–1945 гг., Hawkhead Publishing, 1988 г., ISBN  0-9531544-0-8
• Браун, Джим, Радар - как все начиналось, Janus Pub., 1996, ISBN  1-85756-212-7
• Браун, Луи, Радарная история Второй мировой войны - Технические и военные императивы, ИФИ, 1999, г. ISBN  0-7503-0659-9
• Будери, Роберт: Изобретение, изменившее мир: история радаров от войны к миру, Саймон и Шустер, 1996, ISBN  0-349-11068-9
• Бернс, Питер (редактор): Разработка радара до 1945 года, Peter Peregrinus Ltd., 1988 г., ISBN  0-86341-139-8
• Кларк, Рональд В., Тизард, MIT Press, 1965, ISBN  0-262-03010-1 (Официальная биография победителя радара в 1930-х годах.)
• Даммер, Г. В. А., Электронные изобретения и открытия, Эльзевир, 1976, Пергамон, 1977, ISBN  0-08-020982-3
• Эриксон, Джон; «Радиолокация и проблема противовоздушной обороны: разработка и разработка советской РЛС 1934–40», Социальные исследования науки, т. 2, стр. 241, 1972 г.
• Фрэнк, сэр Чарльз, Операция Эпсилон: Стенограммы Фермы U. Cal. Press, 1993 (Как немецкие ученые боролись с нацизмом.)
• Герлак, Генри Э., Радар во Второй мировой войне,(в двух томах), Tomash Publishers / Am Inst. физики, 1987, ISBN  0-88318-486-9
• Хэнбери Браун, Роберт, Боффин: личная история первых дней радаров, радиоастрономии и квантовой оптики, Тейлор и Фрэнсис, 1991, ISBN  978-0-750-30130-5
• Хауз, Дерек, Радар в море Королевский флот во время Второй мировой войны, Издательство Военно-морского института, Аннаполис, Мэриленд, США, 1993 г., ISBN  1-55750-704-X
• Джонс, Р. В., Самая секретная война, Хэмиш Гамильтон, 1978, ISBN  0-340-24169-1 (Отчет британской научной разведки между 1939 и 1945 годами, работавшей над предвосхищением радаров Германии и других разработок.)
• Кроге, Гарри фон, GEMA: родина немецких радаров и сонаров, перевод Луи Брауна, Inst. Физики, 2000, ISBN  0-471-24698-0
• Лэтэм, Колин и Энн Стоббс, Радар Военное чудо, Sutton Publishing Ltd, 1996 г., ISBN  0-7509-1643-5 (История радаров в Великобритании во время Второй мировой войны, рассказанная мужчинами и женщинами, которые работали над ним.)
• Лэтэм, Колин и Энн Стоббс, Рождение британского радара: воспоминания Арнольд 'Скип' Уилкинс, 2-е изд., Радио Сообщество Великобритании, 2006 г., ISBN  9781-9050-8675-7
• Ловелл, сэр Бернард Ловел, Эхо войны - История H2S, Адам Хильгер, 1991, ISBN  0-85274-317-3
• Накагава, Ясудо; Японский радар и связанное с ним оружие времен Второй мировой войны, переведено и отредактировано Луи Брауном, Джоном Брайантом и Наохико Коидзуми, Aegean Park Press, 1997 г., ISBN  0-89412-271-1
• Причард, Дэвид., Радарная война Новаторское достижение Германии 1904–1945 Патрик Стивенс Лтд., Веллингборо 1989, ISBN  1-85260-246-5
• Rawnsley, C.F., и Роберт Райт, Ночной истребитель, Мягкая обложка для массового рынка, 1998 г.
• Сайер, А. П., Армейский радар - историческая монография, Военное министерство, 1950
• Мечи, Шон С., Техническая история появления радара, IEE / Питер Перегринус, 1986, ISBN  0-86341-043-X
• Watson, Raymond C., Jr. Истоки радаров во всем мире: история его развития в 13 странах в период Второй мировой войны. Паб Траффорд, 2009 г., ISBN  978-1-4269-2111-7
• Уотсон-Ватт, сэр Роберт, Пульс радара, Dial Press, 1959, (без ISBN) (автобиография сэра Роберта Уотсон-Ватта)
• Циммерман, Дэвид., Британский радар щита и разгром люфтваффе, Sutton Publishing, 2001 г., ISBN  0-7509-1799-7

внешние ссылки

• Radarworld.org: сайт Radar World

• Radarworld.org: "Семейное древо радаров" — Мартин Холлманн.

• PenleyRadarArchives.org: "Ранняя история радаров - введение" — Билл + Джонатан Пенли (2002).
• Juliantrubin.com: Вехи развития RADAR - известные пионеры в области радаров и заметный вклад
• Fas.org: "Введение в морское вооружение" — Раздел "Основы радиолокации".
• Фонд Центра немецких коммуникаций и родственных технологий: «Кристиан Хюльсмайер и о первых днях изобретений радаров» — Артур О. Бауэр.
• Purbeckradar.org: Ранняя разработка радара в Великобритании
• Hist.rloc.ru: "История радиолокации в СССР" —(по-русски)
• Jahre-radar.de: "100 лет радару" —(на немецком)

• Jahre-radar.de: «Век радаров - от Кристиана Хюльсмейера до миссии по топографии шаттла» —(на немецком), Вольфганг Хольпп.

Вторая Мировая Война

• The Radar Pages.uk: Все, что вы когда-либо хотели знать о британских радарах ПВО". — история и детали различных британских радарных систем, автор Дик Барретт.

• The Radar Pages.uk: Разрушая мифы о британских радарах о Второй мировой войне — Майор Грегори К. Кларк (1997).

• Музей "Секреты радаров": "Участие Канады в радаре Второй мировой войны"
• Navweaps.com: Немецкое радарное оборудование времен Второй мировой войны

Викискладе есть медиафайлы по теме Радар.