История радара - History of radar

История радара (где радар означает РА Dio Д etection й R anging) начался с экспериментами Герцей в конце 19 - го века , которые показали , что радиоволны были отражены металлическими предметами. Эта возможность была предложена в основополагающей работе Джеймса Клерка Максвелла по электромагнетизму . Однако только в начале 20-го века системы, способные использовать эти принципы, стали широко доступными, и именно немецкий изобретатель Кристиан Хюльсмайер впервые использовал их для создания простого устройства обнаружения кораблей, предназначенного для предотвращения столкновений в тумане (Reichspatent Nr. 165546). Истинные радары, такие как британская система раннего предупреждения «Цепной дом», обеспечивали информацию о направлении объектов на близком расстоянии, были разработаны в течение следующих двух десятилетий.

Разработка систем, способных производить короткие импульсы радиоэнергии, была ключевым достижением, позволившим появиться современным радиолокационным системам. Посредством синхронизации импульсов на осциллографе можно было определить дальность, а направление антенны выявить угловое положение целей. Эти два, вместе взятые, произвели «фиксацию», определяя местонахождение цели относительно антенны. В период 1934–1939 годов восемь стран разработали независимо и в большой секретности системы этого типа: Великобритания , Германия , Соединенные Штаты , СССР , Япония , Нидерланды , Франция и Италия . Кроме того, Великобритания поделилась своей информацией с США и четырьмя странами Содружества: Австралией , Канадой , Новой Зеландией и Южной Африкой , и эти страны также разработали свои собственные радиолокационные системы. Во время войны к этому списку добавилась Венгрия . Термин RADAR был введен в обращение в 1939 году Корпусом связи США, когда он работал над этими системами для ВМФ.

Прогресс во время войны был быстрым и имел большое значение, вероятно, одним из решающих факторов победы союзников . Ключевой разработкой стал магнетрон в Великобритании, который позволил создавать относительно небольшие системы с субметровым разрешением. К концу боевых действий Великобритания, Германия, США, СССР и Япония имели широкий спектр радаров наземного и морского базирования, а также небольшие бортовые системы. После войны использование радаров расширилось во многих областях, включая гражданскую авиацию , морскую навигацию, радары для полиции, метеорологию и даже медицину. Ключевые разработки в послевоенный период включают лампу бегущей волны как способ получения большого количества когерентных микроволн , разработку систем задержки сигнала, которые привели к появлению радаров с фазированной антенной решеткой , и постоянно увеличивающиеся частоты, обеспечивающие более высокое разрешение. Увеличение возможностей обработки сигналов в связи с внедрением твердотельных компьютеров также оказало большое влияние на использование радаров.

Значимость

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. Следовательно, 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 эффективной реализацией эксплуатационных материалов.

Но другие указывают на огромные практические последствия развития радара. Радар внес гораздо больше, чем атомная бомба, в победу союзников во Второй мировой войне. Роберт Будери 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, используя то, что раньше называлось радарным диапазоном.

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

Ранние участники

Генрих Герц

В 1886–1888 гг. Немецкий физик Генрих Герц провел серию экспериментов, доказавших существование электромагнитных волн (включая радиоволны ), предсказанных в уравнениях, разработанных в 1862–1884 гг. Шотландским физиком Джеймсом Клерком Максвеллом . 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 от проводников и диэлектриков . Природа этих волн, аналогичных видимому свету в их способности отражаться, преломляться и поляризоваться, будет показана Герцем и последующими экспериментами других физиков.

Гульельмо Маркони

Пионер радиосвязи Гульельмо Маркони заметил, что радиоволны отражаются обратно в передатчик объектами в экспериментах с радиомаяками, которые он проводил 3 марта 1899 года на равнине Солсбери. В 1916 году он и британский инженер Чарльз Сэмюэл Франклин использовали короткие волны в своих экспериментах, имеющих решающее значение для практического развития радара. Шесть лет спустя он поделится своими открытиями в статье 1922 года, представленной Институту инженеров-электриков в Лондоне:

Я также описал испытания, проведенные при передаче луча отраженных волн через 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 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.

Кристиан Хюльсмайер

В 1904 году Кристиан Хюльсмайер провел в Германии и Нидерландах публичные демонстрации использования радиоэхо для обнаружения кораблей и предотвращения столкновений. Его устройство состояло из простого искрового разрядника, который использовался для генерации сигнала, который направлялся с помощью дипольной антенны с цилиндрическим параболическим отражателем . Когда сигнал, отраженный от корабля, принимался аналогичной антенной, прикрепленной к отдельному приемнику когерера , прозвучал звонок. 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 предоставлял информацию о дальности (расстоянии), а только предупреждал о близлежащем объекте. Он запатентовал устройство, получившее название телемобилоскоп , но из-за отсутствия интереса со стороны военно-морских властей изобретение не было запущено в производство.

Хюльсмайер также получил поправку к патенту для оценки дальности до корабля. Используя вертикальное сканирование горизонта с помощью телемобилоскопа, установленного на вышке, оператор находит угол, при котором отражение является наиболее интенсивным, и вычисляет с помощью простой триангуляции приблизительное расстояние. Это контрастирует с более поздним развитием импульсного радара, который определяет расстояние через время двустороннего прохождения импульса.

Великобритания

В 1915 году Роберт Уотсон Уотт поступил на работу в Метеорологическое бюро в качестве метеоролога , работая на удаленной станции в Олдершоте в Хэмпшире . В течение следующих 20 лет он изучал атмосферные явления и разработал использование радиосигналов, генерируемых ударами молний, для определения местоположения гроз . Сложность определения направления этих мимолетных сигналов с помощью вращающихся направленных антенн привела в 1923 году к использованию осциллографов для отображения сигналов. Операция в конечном итоге переместилась на окраину Слау в Беркшире , и в 1927 году была сформирована Радио-исследовательская станция (RRS) в Слау, подразделение Департамента научных и промышленных 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 года министерство авиации учредило Комитет по научным исследованиям противовоздушной обороны (CSSAD) с официальной функцией рассмотрения, «насколько последние достижения в области научных и технических знаний могут быть использованы для усиления существующих методов защиты от вражеских самолетов». . Эта группа, которую обычно называют «Комитетом Тизардов» в честь его председателя сэра Генри Тизарда , оказала огромное влияние на технические разработки в Великобритании.

Его Превосходительство Вимперис, директор по научным исследованиям министерства авиации и член комитета Тизард, читал о статье в немецкой газете, в которой утверждалось, что немцы создали луч смерти, используя радиосигналы, сопровождаемые 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, к настоящему времени 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 Арнольдом Ф. «Скипом» Уилкинсом , Уилкинс быстро произвел предварительный расчет, который показал, 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» .

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, прислушиваясь к мощным сигналам от отдельного передатчика. Измерение времени и, следовательно, расстояния можно было бы выполнить, запустив кривую осциллографа с приглушенным сигналом от передатчика, а затем просто измерив возвратные сигналы по шкале. Уотсон Уотт отправил эту информацию в министерство авиации 12 февраля 1935 года в секретном отчете, озаглавленном «Обнаружение самолетов радиоактивными методами».

Отражение радиосигналов было критичным для предлагаемой техники, и Министерство авиации спросило, можно ли это доказать. Чтобы проверить это, Уилкинс установил приемное оборудование на поле возле Аппер-Стоу, Нортгемптоншир . 26 февраля 1935 года бомбардировщик Handley Page Heyford пролетел по дороге между приемной станцией и передающими вышками коротковолновой станции BBC в соседнем Давентри . Самолет отражал сигнал BBC на 6 МГц (49 м), и это было легко обнаружено Арнольдом «Скипом» Уилкинсом с помощью доплеровской интерференции на дальностях до 8 миль (13 км). Это убедительное испытание, известное как эксперимент в Давентри , было засвидетельствовано представителем Министерства авиации и привело к немедленному разрешению на создание полноценной демонстрационной системы. Этот эксперимент был позже воспроизведен Уилкинсом в сериале BBC 1977 года «Тайная война», эпизод «Чтобы увидеть сто миль».

На основе импульсной передачи, используемой для зондирования ионосферы , команда разработчиков спроектировала и построила предварительную систему в RRS. Их существующий передатчик имел пиковую мощность около 1 кВт, и Уилкинс подсчитал, что потребуется 100 кВт. Эдвард Джордж Боуэн был добавлен к команде, чтобы спроектировать и построить такой передатчик. Передатчик Боуэнса работал на частоте 6 МГц (50 м), имел частоту следования импульсов 25 Гц, ширину импульса 25 мкс и приближался к желаемой мощности.

Орфорднесс , узкий 19-мильный (31 км) полуостров в Саффолке вдоль побережья Северного моря , был выбран в качестве испытательного полигона. 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 - летающая лодка Supermarine Scapa на дальности 17 миль (27 км). Исторически верно, что 17 июня 1935 года радиообнаружение и дальнометрия были впервые продемонстрированы в Великобритании. Уотсону Ватту, Уилкинсу и Боуэну обычно приписывают создание того, что позже будет названо радаром в этой стране.

В декабре 1935 года британское казначейство выделило 60 000 фунтов стерлингов для системы из пяти станций под названием Chain Home (CH), охватывающей подходы к устью Темзы . Секретарь комитета Tizard, Альберт Персиваль Роу , придумал аббревиатуру RDF в качестве прикрытия для работы, означающую определение дальности и направления, но предполагающую уже хорошо известную радиопеленгацию .

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 бистатическими радарами . Предложения Фредерика Линдеманна по инфракрасным датчикам и воздушным минам оказались бы непрактичными. 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).

В 1937 году команда Боуэна установила свой примитивный радар ASV , первый в мире бортовой комплекс, для обнаружения Флота метрополии в плохую погоду. Только весной 1939 года, «в срочном порядке» после отказа прожекторной системы «Силуэт», внимание было обращено на использование ASV для перехвата «воздух-воздух» (AI). Продемонстрированный в июне 1939 года, ИИ получил теплый прием от главного маршала авиации Хью Даудинга , а тем более от Черчилля . Это оказалось проблематичным. 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. Его деревянное шасси имело тревожную тенденцию воспламеняться (даже при внимании опытных технических специалистов), настолько, что Даудинг, когда ему сказали, что Watson-Watt может предоставить сотни комплектов, потребовал «десять таких работ». В Cossor и MetroVick наборы имели избыточный вес для использования самолетов и RAF не было ночных истребителей пилотов, наблюдателей и подходящий самолет.

В 1940 году Джон Рэндалл и Гарри Бут разработали магнетрон с резонатором , который сделал 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 при обнаружении подводных лодок с воздуха.

Чтобы помочь Chain Home в расчете высоты, по просьбе Даудинга в 1940 году был представлен электрический калькулятор типа Q (обычно называемый «фруктовый автомат»).

Решение для ночного перехвата будет предоставлено доктором У. Б. «Беном» Льюисом, который предложил новый, более точный наземный дисплей управления, индикатор планового положения (PPI), новый радар наземного перехвата (GCI) и надежный ИИ. радар . Наборы AI в конечном итоге будут построены EMI . GCI, несомненно, задерживалось противодействием Ватсона-Ватта и его верой в то, что CH было достаточно, а также из-за того, что Боуэн предпочитал использовать ASV для навигации, несмотря на то, что бомбардировочное командование отрицало необходимость в этом, и из-за того, что Тизард полагался на неисправную систему Silhouette.

Министерство авиации

В марте 1936 года работа в Орфорднессе была перенесена в поместье Боудси , неподалеку на материке. До этого времени работа официально все еще находилась в ведении DSIR, но теперь была передана Министерству авиации. На новой исследовательской станции Bawdsey оборудование Chain Home (CH) было собрано в качестве прототипа. Проблемы с оборудованием возникли, когда Королевские ВВС (RAF) впервые испытали опытный образец станции в сентябре 1936 года. Они были устранены 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 высотой 360 футов (110 м) поддерживали передающие антенны, а четыре деревянные башни высотой 240 футов (73 м) поддерживали решетку перекрестных диполей на трех разных уровнях. Гониометра был использован для повышения точности направленной из множества 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 заменил Уотсона Уотта на посту суперинтенданта в Боудси. В дополнение к работе над CH и последующими системами, в настоящее время велась большая работа над бортовым оборудованием RDF. Его возглавил Э. Г. Боуэн, и основное внимание было уделено сетям на 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 исследовательской станции Вулвич Экспериментального центра армейских сигналов (SEE) WAS Butement и PE Pollard исследовали импульсные сигналы 600 МГц (50 см) для обнаружения кораблей. Хотя они подготовили меморандум по этому поводу и провели предварительные эксперименты, по неопределенным причинам военное министерство не приняло его во внимание.

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 ЮВЕ создать «армейскую ячейку» в Боудси в октябре 1936 года. Это было под руководством Э. Талбота Пэрис, и в его состав входили Бутемент и Поллард. В работе Ячейки особое внимание уделяется двум основным типам 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 возглавил первый проект - установку RDF с 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 м) башня поддерживала передающую антенну, а также две принимающие антенны, установленные перпендикулярно 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.

В первую очередь заслуга внедрения 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 более высокое усиление. Его можно было вращать со скоростью до 1,5 оборотов в минуту. Для большей точности направления было принято переключение лепестков на приемных антеннах. В рамках этой разработки он сформулировал первое - по крайней мере в Британии - математическое соотношение, которое позже 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 24 мили (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 собственную разработку RDF в экспериментальном отделе школы сигналов Его Величества (HMSS) в Портсмуте , Хэмпшир , на южном побережье.

HMSS приступила к работе с RDF в сентябре 1935 года. Первоначальные усилия под руководством RF Yeo были в диапазоне частот от 75 МГц (4 м) до 1,2 ГГц (25 см). Вся работа велась в строжайшей секретности; это 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. Основные 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 передающую и приемную 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 приняты на вооружение в августе на крейсере HMS  Sheffield и в октябре на линкоре HMS Rodney . Это были первые корабли в Королевском флоте с системами RDF.

Германия

Радиоуправляемое устройство для дистанционной индикации присутствия кораблей было построено в Германии Кристианом Хюльсмейером в 1904 году. Часто называемое первой радарной системой, оно не измеряло напрямую дальность (расстояние) до цели и, следовательно, не соответствовало требованиям. критерии, которым следует дать это имя.

В течение следующих трех десятилетий в Германии был разработан ряд систем радиолокационного обнаружения, но ни одна из них не была настоящими радарами. Ситуация изменилась перед Второй мировой войной. Описываются разработки в трех ведущих отраслях.

GEMA

В начале 1930-х годов физик Рудольф Кюнхольд , научный руководитель Kriegsmarine (немецкий флот) Nachrichtenmittel-Versuchsanstalt (NVA - экспериментальный институт систем связи) в Киле , пытался улучшить акустические методы обнаружения кораблей под водой. Он пришел к выводу, что желаемая точность измерения расстояния до целей может быть достигнута только с помощью импульсных электромагнитных волн .

В 1933 году Кюнхольд впервые попытался проверить эту концепцию на передающем и приемном устройстве, работающем в микроволновом диапазоне на 13,5 см (2,22 ГГц). В передатчике использовалась лампа Баркгаузена-Курца (первый микроволновый генератор), которая вырабатывала всего 0,1 Вт. Безуспешно, он попросил помощи у Пауля-Гюнтера Эрбслёха и Ханса-Карла Фрайхера фон Виллисена, радистов-любителей, которые разрабатывали УКВ- систему для связи. Они с энтузиазмом согласились и в январе 1934 года создали компанию Gesellschaft für Elektroakustische und Mechanische Apparate (GEMA). С самого начала фирма всегда называлась просто GEMA.

Работа над Funkmessgerät für Untersuchung (радиоизмерительный прибор для исследований) началась в GEMA. Ханс Холлманн и Теодор Шультес, оба из престижного Института Генриха Герца в Берлине , были добавлены в качестве консультантов. В первом устройстве использовался магнетрон с расщепленным анодом, приобретенный у Philips в Нидерландах . Это обеспечивает около 70 Вт на 50 см (600 МГц), но страдает нестабильностью частоты. Холлманн построил регенеративный приемник, а Шультес разработал антенны Яги для передачи и приема. В июне 1934 года крупные 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 50-сантиметровый (600 МГц) магнетрон Philips с лучшей стабильностью частоты. Он модулировался импульсами длительностью 2  мкс при частоте повторения импульсов 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 встроенное переключение лепестков . Блокирующее устройство ( дуплексер ) закрывает вход приемника, когда передатчик подает импульс. Браун трубка (ЭЛТ) был использован для отображения диапазона.

Оборудование было сначала испытано на объекте NVA в заливе Любекер недалеко от 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 , находившегося совсем недалеко от него. 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 года была устроена демонстрация перед главнокомандующим Кригсмарине . Производительность системы была превосходной; дальность считывалась по трубке Брауна с погрешностью 50 метров (отклонение менее 1%), а переключение лепестков обеспечивало 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 Freya 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 по микроволнам 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 у Telefunken информацию о микроволновых лампах. (Telefunken был крупнейшим поставщиком радиопродукции 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 сантиметровыми длинами волн.

Летом 1935 года Рунге, ныне директор лаборатории радиоисследований Telefunken, инициировал финансируемый из внутренних источников проект по обнаружению радиоактивных веществ. С использованием 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.

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 назвал систему Дармштадтом в честь своего родного города, начав в Telefunken практику присвоения 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 побудило Люфтваффе профинансировать разработку 50-см (600 МГц) системы артиллерийской наводки Würzburg .

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. Был построен комплект с импульсной модуляцией под названием Einheit für Abfragung (DFA - Устройство для обнаружения). В нем использовалась лампа типа DS-310 (аналогичная Acorn), работающая на 70 см (430 МГц) и мощность около 1 кВт, у него были идентичные передающая и приемная антенны, состоящие из рядов полуволновых диполей, поддерживаемых отражающим экраном.

В начале 1936 года в ходе первоначальных экспериментов были получены отражения 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).

Кригсмарине доложили об успехе этого экспериментального набора , но они не проявили никакого 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 была продемонстрирована Heer (немецкая армия), и они заключили контракт с Lorenz на разработку Kurfürst (Elector), системы поддержки Flugzeugabwehrkanone (Flak, 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 года Альберт Х. Тейлор и Лео С. Янг из Военно-морской авиационной радиолаборатории США проводили эксперименты по связи, когда заметили, что деревянный корабль в реке Потомак мешает их сигналам. Они подготовили меморандум, в котором предлагалось использовать это для обнаружения кораблей при обороне гавани, но их предложение не было принято. В 1930 году Лоуренс А. Хайланд, работающий с Тейлором и Янгом, ныне работающий в Лаборатории военно-морских исследований США (NRL) в Вашингтоне, округ Колумбия, использовал аналогичное расположение радиооборудования для обнаружения пролетающего самолета. Это привело к предложению и патенту на использование этого метода для обнаружения кораблей и самолетов.

Простое устройство интерференции волн может обнаружить присутствие объекта, но не может определить его местоположение 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 Брейта и Мерла А. Туве в Институте Карнеги в Вашингтоне для успешного измерения высоты ионосферы .

Тейлор поручил Роберту Моррису Пейджу осуществить предложение Янга. Пейдж разработал передатчик, работающий на частоте 60 МГц с длительностью импульса 10  мкс 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. Исходя из этого, Пейдж, Тейлор и Янг обычно приписывают создание и демонстрацию первого в мире настоящего радара.

Важной последующей разработкой Пейджа стал дуплексер , устройство, которое позволяло передатчику и приемнику использовать одну и ту же 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 низкочастотных сигналах, по крайней мере, по сегодняшним стандартам, и поэтому требовал больших антенн , что делало его непрактичным для установки на корабле или самолете.

Размер антенны обратно пропорционален 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 Leary , с антенной Yagi, установленной на стволе орудия для обзора поля зрения.

Основываясь на успехе ходовых испытаний, NRL усовершенствовала систему. Пейдж разработал кольцевой генератор , позволяющий использовать несколько выходных ламп и увеличивая импульсную мощность до 15 кВт в импульсах длительностью 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 , обнаруживала самолеты на дальностях до 100 миль (160 км). Он был установлен на линкоре USS New York для ходовых испытаний, начавшихся в январе 1939 года, и стал первым действующим комплексом радиолокационного обнаружения и дальности на флоте США.

В мае 1939 года с RCA был заключен контракт на производство. Обозначенный CXAM , поставки начались в мае 1940 года. Аббревиатура RADAR была образована от слова «Radio Detection And Ranging». Одна из первых систем CXAM была размещена на борту линкора USS California , который был потоплен во время атаки японцев на Перл-Харбор 7 декабря 1941 года.

Армия Соединенных Штатов

Когда началась Великая депрессия , экономические условия вынудили Корпус связи армии США консолидировать свои обширные лабораторные операции в Форт Монмаут, штат Нью-Джерси . 30 июня 1930 года они были назначены Лабораториями корпуса связи (SCL), и подполковник (доктор) Уильям Р. Блэр был назначен директором SCL.

Помимо прочего, на SCL были возложены обязанности по обнаружению самолетов средствами акустического и инфракрасного излучения. Блэр провел докторское исследование взаимодействия электромагнитных волн с твердыми материалами и, естественно, уделил внимание этому типу обнаружения. Первоначально были предприняты попытки обнаружить инфракрасное излучение либо от тепла авиационных двигателей, либо 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 году результаты работы Морской исследовательской лаборатории (NRL) по радиопомехам для обнаружения самолетов были переданы 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 микроволновом диапазоне .

Первые решительные усилия SCL по радиообнаружению целей начались в 1934 году, когда начальник армейского корпуса связи, увидев микроволновую демонстрацию RCA , предложил исследовать методы радиоэха. SCL назвала этот метод радиопеленгации (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, сначала 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.

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 импульсного набора. Вернувшись в SCL, он и Роберт Х. Нойес построили экспериментальное устройство, 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 военным министерством , но 75 000 долларов на поддержку были отвлечены от предыдущих ассигнований на коммуникационный проект.

В октябре 1936 года Пол Э. Уотсон стал главным инженером SCL и возглавил проект. Полевая установка у побережья 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 Нью-Йорк и из него .

Затем началась работа над прототипом системы. Ральф И. Коул руководил работой приемника, а Уильям С. Маркс - ведущим усовершенствованием передатчика. Для определения азимута и возвышения использовались отдельные приемники и антенны . И приемная, и передающая антенны использовали большие массивы дипольных проводов на деревянных каркасах. Выход системы предназначался для наведения прожектора . Первая демонстрация полного комплекта была произведена в ночь на 26 мая 1937 года. Был обнаружен бомбардировщик, который затем засветился прожектором. Наблюдатели включали военного министра Генри А. Вудринга; 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). В передатчике использовалось 16 ламп в цепи кольцевого генератора (разработано в NRL), вырабатывающая пиковую мощность около 75 кВт. Майору Джеймсу С. Муру было поручено возглавить сложную электрическую и механическую конструкцию лепестковых антенн. Инженеры из Western Electric и Westinghouse были привлечены для помощи в разработке. Прототип, получивший обозначение SCR-268 , был успешно продемонстрирован в конце 1938 года в Форт-Монро , штат Вирджиния. Производство комплектов SCR-268 было начато 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) Гарольдом А. Залом , были разработаны две новые конфигурации - SCR-270 (мобильная) и SCR-271 (стационарная). 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 на Гавайях . 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 незамеченной, и в 7:48 японский самолет впервые нанес удар по Перл-Харбору.

СССР

В 1895 году преподаватель физики Императорского русского военно-морского училища в Кронштадте Александр Степанович Попов разработал прибор, использующий когерерную трубку для обнаружения дальних ударов молнии. В следующем году он добавил передатчик искрового разрядника и продемонстрировал первый в России комплект радиосвязи . В течение 1897 года, проверяя это при взаимодействии двух кораблей в Балтийском море , он обратил внимание на помехи, вызванные 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 русской революции 1917 года и образования Союза Советских Социалистических Республик (СССР или Советский Союз) в 1924 году немецкие люфтваффе располагали самолетами, способными проникать вглубь советской территории. Таким образом, обнаружение самолетов в ночное время или над облаками представляло большой интерес для советских войск противовоздушной обороны (ПВО).

В ПВО использовались оптические устройства для определения местоположения целей, и физик Павел К. Ощепков проводил исследования по возможному усовершенствованию этих устройств. В июне 1933 года Ощепки изменили свое исследование от оптики к радиотехнике и начали разработку razvedyvlatl'naya elektromagnitnaya СТАНЦИИ (разведывательную электромагнитную станции). Вскоре Ощепков был назначен ответственным за сектор технической экспертизы ПВО по радиолокационной технике, а также возглавил Особое конструкторское бюро (СКБ, специальное конструкторское бюро) в Ленинграде .

Начало радиолокации

Главное- Artilleriyskoe УПРАВЛЕНИЕ (ГАУ, Главное артиллерийское управление) , был рассмотрен «мозг» из Красной Армии . 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.

Осмотрев имеющееся оптическое и акустическое оборудование, Лобанов обратился также к методам радиолокации. Для этого он обратился в Центральную радиолабораторию (ЦРЛ, Центральную радиолабораторию) в Ленинграде. Здесь Ю. К. Коровин проводил исследования в области УКВ- связи и построил передатчик мощностью 50 см (600 МГц) мощностью 0,2 Вт с использованием трубки Баркгаузена-Курца . Для проверки концепции Коровин расположил передающую и приемную антенны вдоль траектории полета самолета. 3 января 1934 г. доплеровский сигнал был получен отражениями от самолета на расстоянии около 600 м и высоте 100–150 м.

Для дальнейших исследований в методах обнаружения, крупная конференция по этому вопросу была организована для ПВО по Российской академии наук (РАН). Конференция проходила в Ленинграде в середине января 1934 г. под председательством директора Ленинградского физико-технического института (ЛФТИ) Абрама Федоровича Иоффе . Иоффе вообще считали ведущим 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 материалы конференции 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.

Признавая потенциальную ценность радиолокации для военных, ГАУ заключило отдельное соглашение с Ленинградским электрофизическим институтом (ЛЭПИ) на систему радиолокации. Эту техническую работу возглавил Б.К. Шембель. LEPI построил передатчик и приемник для изучения характеристик радиоотражения различных материалов и целей. Шембель легко превратил это в экспериментальную бистатическую радиолокационную систему под названием Bistro (Rapid).

Бистро передатчик, работающий на 4,7 м (64 МГц), произведено вблизи 200 Вт и частотно-модулированный тоном 1 кГц. Неподвижная передающая антенна обеспечивала широкое покрытие так называемого радиоэкрана ( радиоэкрана ). Регенеративный приемник, расположенный на некоторое расстояние от передатчика, был дипольная антенна установлена на механизме возвратно - поступательного движения ручного привода. Самолет, проходящий в экранированную зону, будет отражать излучение, а приемник обнаружит биения доплеровской интерференции между передаваемым и отраженным сигналами.

Бистро впервые было испытано летом 1934 года. С приемником на расстоянии до 11 км от передатчика набор мог 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. «Бистро» часто называют первой в СССР радиолокационной системой; однако он не мог напрямую измерять диапазон и, следовательно, не мог быть классифицирован таким образом.

Лепи и TsRL оба были сделаны частью научно-issledovatelsky Institut-9 (НИИ-9, Научно - исследовательский институт # 9), новая организация ГАУ открылась в Ленинграде в 1935 г. М. А. Бонч-Бруевич , известный физик радио ранее с ЦРЛ и Ленинградского университета назначен научным руководителем НИИ-9.

Исследования магнетронов начались в Харьковском университете на Украине в середине 1920-х годов. К концу десятилетия это привело к появлению публикаций с мировым распространением, таких как немецкий журнал Annalen der Physik ( Анналы физики ). Основываясь на этой работе, Иоффе рекомендовал передать часть ЛЭПИ городу Харькову , в результате чего в 1930 году был образован Украинский физико-технический институт (ЛФТИ). В составе ЛИПТ - Лаборатория электромагнитных колебаний (ЛЭМО). во главе с Абрамом А. Слуцкиным продолжил разработку магнетронов. Под руководством Александра С. Усикова был разработан ряд усовершенствованных магнетронов с сегментированным анодом. (Следует отметить, что эти и другие первые 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 радиоискателе (радиолокационном искателе) под названием Буря (Буря). Работая аналогично Bistro , дальность 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 могла быть классифицирована 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 - техника 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 известная Великая чистка диктатора Иосифа Сталина охватила высшее военное командование и поддерживающее его научное сообщество. Начальник ПВО был казнен. Ощепков, обвиненный в «особо тяжком преступлении», был приговорен к 10 годам исправительно-трудового лагеря ГУЛАГ . НИИ-9 как организация был сохранен, но Шенбель был отправлен в отставку, а новым директором назначен Бонч-Бруевич.

Nauchnoissledovatel'skii ispytalel'nyi Institut Связь РККА (НИИИС-KA, Научно - исследовательский институт сигналов Красной Армии), был первоначально выступал против исследований в области радиолокации, предпочитая вместо акустических методов. Однако эта часть Красной Армии получила власть в результате Великой чистки и сделала резкий поворот, настаивая на скорейшем развитии систем радиолокации. Они взяли под свой контроль лабораторию Ощепкова и несли ответственность за все существующие и будущие соглашения об исследованиях и заводском производстве. 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.

В бывшей лаборатории Ощепкова работы с системой импульсной передачи 4 м (75 МГц) продолжил А. И. Шестако. В импульсном режиме 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 дальность. Затем проект был подхвачен ЛПТИ Иоффе, в результате чего была разработана мобильная система, получившая обозначение Redut (Редут). Использовалась система новых передающих трубок, дающая пиковую мощность около 50 кВт при длительности импульса 10 мкс. Антенны Яги были адаптированы как для передачи, так и для приема.

Редут был первым полевые испытания в октябре 1939 года на площадке возле Севастополя , порт в Украине на побережье Черного моря . Это испытание отчасти должно было показать НККФ (ВМФ СССР) ценность радиолокации раннего предупреждения для защиты стратегических портов. С аппаратурой 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, для их синхронного наведения требовалась тесная координация. Усовершенствованная версия «Редута», «Редут-К», была разработана Акселем Бергом в 1940 году и установлена ​​на борту легкого крейсера « Молотов» в апреле 1941 года. « Молотов» стал первым советским военным кораблем, оснащенным радаром.

В НИИ-9 под руководством Бонч-Бруевича ученые разработали два типа очень совершенных микроволновых генераторов. В 1938 году Николай Девятков разработал вакуумную лампу с линейным пучком и модулированной скоростью ( клистрон ) по образцу Харькова. Это устройство производило около 25 Вт на частоте 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.Е. 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 усовершенствование системы бистро . Переименованный в Reven (Ревень), он был испытан в августе 1938 года, но был лишь ненамного лучше своего предшественника. С дополнительными незначительными операционными улучшениями, она была преобразована в мобильную систему под названием « Радио Улавливатель Самолетов» (РУС, радиоприемник самолетов), вскоре получившая обозначение РУС-1 . Эта бистатическая система непрерывного излучения имела установленный на грузовике передатчик, работающий на частоте 4,7 м (64 МГц), и два установленных на грузовом автомобиле приемника.

Хотя передатчик РУС-1 находился в кабине в задней части грузовика, антенну пришлось натянуть между внешними опорами, 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 сделать приблизительную оценку дальности путем триангуляции на карте.

Система РУС-1 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 систем РУС-1 были построены на заводе «Светлана» в Ленинграде до конца 1941 года и развернуты вдоль западных границ СССР и на Дальнем Востоке. Однако без возможности прямого определения дальности военные сочли, что RUS-1 не представляет большой ценности.

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 в марте 1937 года LEMO запустила проект под кодовым названием « Зенит» (популярная футбольная команда того времени), финансируемый из внутренних источников . Разработкой передатчика руководил Усиков, поставщик магнетрона, ранее использовавшегося в Бурье . Для « Зенита» Усиков использовал магнетрон 60 см (500 МГц) с длительностью импульса 10–20 мкс и обеспечивающий импульсную мощность 3 кВт, позже увеличенную до почти 10 кВт. Семен Брауде руководил разработкой супергетеродинного приемника, использующего перестраиваемый магнетрон в качестве гетеродина . Система имела отдельные передающие и приемные антенны, расположенные на расстоянии около 65 м друг от друга, построенные из диполей, поддерживаемых 3-метровыми параболическими отражателями .

Первые испытания « Зенита» были проведены в октябре 1938 года. При этом был обнаружен бомбардировщик средних размеров на дальности 3 км. За тестированием наблюдала НИИИС-КА, и его 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 селекторы, позволяющие им отслеживать, а чувствительность приемника была улучшена на с использованием желудевого триода RCA 955 в качестве гетеродина.

Демонстрация усовершенствованного « Зенита» была проведена в сентябре 1940 года. В нем было показано, что дальность, высота и азимут самолета, летящего на высоте 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.

Работа в LEMO продолжалась над « Зенитом» , в частности, над его преобразованием в систему с одной антенной, получившую обозначение « Рубин» . Однако эти усилия были прерваны вторжением Германии в Советский Союз в июне 1941 года. Вскоре специалисты по развитию в Харькове получили приказ об эвакуации на Дальний Восток. Аналогичным образом были рассредоточены исследовательские усилия в Ленинграде.

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

Япония

Как мореплаватель, Япония рано заинтересовалась беспроводной (радио) связью. Первое известное использование беспроводного телеграфирования в войне на море было Императорским флотом Японии , когда он нанес поражение Российскому Императорскому флоту в 1904 году в битве при Порт-Артуре . С самого начала проявился интерес к оборудованию для радиопеленгации , используемому как для навигации, так и для военного наблюдения. 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 внедрении этих достижений в вооруженные силы часто возникали препятствия. В течение долгого времени японцы считали, что они обладают лучшими боевыми способностями среди всех вооруженных сил мира. 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 непобедимы. В 1936 году Япония присоединилась к нацистской Германии и фашистской Италии в Тройственном пакте .

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. Были проведены значительные исследования высокочастотных и мощных генераторов, таких как магнетрон , но применение этих устройств обычно оставалось на усмотрение промышленных и военных исследователей.

Одним из самых известных исследователей радио в Японии в 1920-1930-х годах был профессор Хидэцугу Яги . После аспирантуры в Германии, Англии и Америке Яги поступил в 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.

Совместно с Синтаро Уда , одним из первых докторантов Яги, появилась радикально новая антенна. Она имела ряд паразитных элементов (директора и отражатели) и стала известна как антенна Яги-Уда или Яги . Патент США, выданный в мае 1932 года, был передан RCA . По сей день это самая широко используемая направленная антенна в мире.

Магнетрон полости был также интерес к Яге. Это устройство HF (~ 10 МГц) было изобретено в 1921 году Альбертом У. Халлом из General Electric , и Яги был убежден, что оно может работать в диапазоне VHF или даже UHF . В 1927 году 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. Среди них были Киёси Морита из Токийского технологического института и Цунео Ито из Университета Тококу .

Сигеру Накадзима из Japan Radio Company (JRC) увидел коммерческий потенциал этих устройств и начал дальнейшее развитие и последующее очень прибыльное производство магнетронов для рынка медицинского диэлектрического нагрева (диатермии). Единственный военный интерес к магнетронам проявил Йоджи Ито из Военно-морского научно-исследовательского института (NTRI).

NTRI был сформирован в 1922 году и начал функционировать в 1930 году. Расположенный в Мегуро, Токио , недалеко от Токийского технологического института, первоклассные ученые, инженеры и техники занимались различными видами деятельности, от проектирования гигантских подводных лодок до создания новых радиоламп. . Были включены все предшественники радаров, но это не означало, что главы Имперского флота приняли эти достижения.

В 1936 году Цунео Ито (не имеющий отношения к Ёдзи Ито) разработал магнетрон с 8-ю разделенными анодами, который производил около 10 Вт на 10 см (3 ГГц). По внешнему виду он был назван Тачибана (или Мандарин, апельсин-цитрусовый плод). Цунео Ито также присоединился к NTRI и продолжил свои исследования магнетронов совместно с Ёдзи Ито. В 1937 году они разработали метод соединения соседних 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 в магнетроне, который позже использовался в магнетроне, разработанном Бутом и Рэндаллом в Бирмингемском университете в начале 1940 года, включая усовершенствование закрепленных полостей. Однако, в отличие от мощного магнетрона в Великобритании, первоначальное устройство от NTRI генерировало всего несколько сотен ватт.

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, каким образом 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 компании 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 с 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 под названием бистатический доплеровский детектор 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 была 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 они предназначались как временные, пока не будут доступны лучшие системы, они оставались в эксплуатации на протяжении всей войны. Лишь после начала войны в Имперской армии появилось оборудование, которое можно было назвать радаром.

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, который был директором 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 разнесенными антеннами Яги 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. С этим успехом 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 считали, что любое преимущество использования радио для этой цели значительно перевешивается перехватом противником и раскрытием присутствия отправителя.

Исторически сложилось так, что боевые корабли в строю использовали огни и рожки, чтобы избежать столкновения ночью или в тумане. Могут быть также использованы более новые методы радиосвязи и пеленгования в диапазоне 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 врага.

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 эхосигналы от корабля в Токийском заливе на расстоянии около 10 км (6,2 мили). Высшие японские военно-морские чиновники до сих пор не взяли на себя обязательства 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 что касалось непосредственно методов радиообнаружения. Ни одна из сторон даже не упомянула магнетроны, но немцы, очевидно, раскрыли использование импульсных методов.

После получения отчетов о техническом обмене 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 производящий около 5 кВт, был построен в аварийном порядке. Под руководством NTRI фирма NEC и Исследовательская лаборатория Японской радиовещательной корпорации ( NHK ) внесли большой вклад в эту работу. Кенджиро Такаянаги , главный инженер экспериментальной телевизионной станции NHK, которого называют «отцом японского телевидения», особенно помог в быстрой разработке схем формирования импульсов и синхронизации, а также дисплея приемника. В начале сентября 1941 г. опытный образец прошел 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 предоставлены трем фирмам; 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 отражателями типа + использовались в отдельных антеннах для приема и передачи.

В ноябре 1941 года первый изготовленный RRF был принят на вооружение в качестве наземной системы раннего предупреждения в Кацуура, Тиба , городе 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.

Нидерланды

Раннее радиообнаружение в Нидерландах осуществлялось по двум независимым направлениям: одно - микроволновая система фирмы Philips, а другое - УКВ-система лаборатории Вооруженных сил.

Компания Philips в Эйндховене , Нидерланды , руководила лабораторией Natuurkundig Laboratorium ( NatLab ) для фундаментальных исследований, связанных с ее продуктами. Исследователь NatLab Клаас Постумус разработал магнетрон, разделенный на четыре элемента. При разработке системы связи с использованием этого магнетрона компания CHJA Staal тестировала передачу с использованием параболической передающей и приемной антенн, установленных бок о бок, обе нацелены на большую пластину 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 для Koninklijke Marine ( Королевский военно-морской флот Нидерландов ). Это было проведено в 1937 году напротив входа в главный военно-морской порт Марсдип . Отражения от морских волн заслонили возвращение от корабля-цели, но военно-морской флот был достаточно впечатлен, чтобы инициировать спонсорство 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.

В начале 1930-х годов ходили слухи о появлении «луча смерти». Парламент Нидерландов учредил Комитет по применению физики в оружии под руководством Дж. Дж. Элиаса для изучения этого потенциала, но комитет быстро отказался от смертельных лучей. Тем не менее, Комитет учредил Laboratorium voor Fysieke Ontwikkeling (LFO, Лаборатория физического развития), предназначенную для поддержки вооруженных сил Нидерландов.

Действуя в условиях большой секретности, LFO открыло объект под названием Meetgebouw (Здание измерений), расположенный на равнине Ваалсдорп. В 1934 году JLWC von Weiler присоединился к LFO и вместе с SG Gratama начал исследования системы связи 1,25 м (240 МГц), которая будет использоваться для обнаружения артиллерийских орудий.

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 отвергнут, поскольку 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 Делфтском техническом колледже, а приемник - в Лейденском университете . Десять наборов будут собраны под личным контролем JJA Schagen van Leeuwen, главы 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 каскадом ПЧ 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.

Было завершено несколько комплектов, и один был введен в эксплуатацию на Маливельде в Гааге незадолго до того, как Нидерланды пали в Германию в мае 1940 года. Комплект работал хорошо, обнаруживая вражеские самолеты в первые дни боевых действий. Чтобы предотвратить захват, оперативные подразделения и планы системы были уничтожены. Фон Вейлер и Макс Стааль сбежали 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 Камиль Гаттон и Эмиль Пьерре экспериментировали с магнетронами и другими устройствами, генерирующими длины волн вплоть до 16 см. Сын Камиллы, Анри Гаттон, работал в Compagnie générale de la télégraphie sans fil (CSF), где он и Роберт Варнек усовершенствовали 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. Это все еще были системы CW, и их обнаружение зависело от доплеровских помех. Однако, как и у большинства современных радаров, антенны были совмещены. 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 радиоизлучений, использующий сантиметровые длины волн.

Система была испытана в конце 1934 года на борту грузового корабля « 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 окончательного проекта, которым еще в середине 1935 года был оборудован лайнер SS  Normandie для боевого использования.

В конце 1937 года Морис Эли из SFR разработал средства импульсной модуляции передающих ламп. Это привело к созданию новой 16-сантиметровой системы с пиковой мощностью около 500 Вт и длительностью импульса 6 мкс. Патенты Франции и США были поданы в декабре 1939 года. Планировалось, что система будет испытана в море на борту « Нормандии» , но они были отменены с началом войны.

В то же время, Пьер Дэвид на Laboratoire National де Radioélectricité (Национальная лаборатория Radioelectricity, LNR) эксперименты с отраженными радиосигналами примерно метровой длиной волны. Начиная с 1931 года он заметил, что самолеты создают помехи сигналам. Затем LNR инициировало исследование метода обнаружения, называемого barrage électromagnétique (электромагнитная завеса). Хотя это могло указывать на общее место проникновения, точное определение направления и скорости было невозможно.

В 1936 году Défense Aérienne du Territoire (Защита воздушной территории) провела испытания электромагнитной завесы Давида. 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 разработал систему с импульсной модуляцией на 50 МГц и пиковой импульсной мощностью 12 кВт. Его построила фирма САДИР.

Франция объявила войну Германии 1 сентября 1939 года, и возникла острая необходимость в системе раннего обнаружения. Система SADIR была доставлена ​​недалеко от Тулона и обнаружила и измерила дальность действия вторгшихся 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 слишком поздно разрабатывать радары в одиночку, и было решено, что ее открытия будут поделены с ее союзниками.

В середине 1940 года Морис Понте из лабораторий CSF в Париже представил резонаторный магнетрон, разработанный Анри Гаттоном 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 ». Модернизированная версия этого магнетрона достигла пиковой мощности 10 кВт к августу 1940 года. Это была та модель, которая, в свою очередь, была передана американцам в знак добросовестности во время переговоров, проведенных делегацией Тизард в 1940 году, чтобы получить от США ресурсы, необходимые Британии для использования всего военного потенциала ее научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ.

Италия

Гульельмо Маркони инициировал в Италии исследования по технологии радиообнаружения. В 1933 году, участвуя со своей итальянской фирмой в экспериментах с каналом связи 600 МГц через Рим , он заметил 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 . Как в передатчике, так и в приемнике использовались трубки Баркгаузена-Курца .

В мае 1935 года Маркони продемонстрировал свою систему фашистскому диктатору Бенито Муссолини и членам 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 направил дальнейшее развитие технологии радиообнаружения, и он был передан Regio Istituto Elettrotecnico e delle Comunicazioni (RIEC, Королевский институт электротехники и связи). RIEC был основан в 1916 году на территории Итальянской военно-морской академии в Ливорно . Лейтенант Уго Тиберио, преподаватель физики и радиотехники Академии, был назначен руководить проектом на неполную ставку.

Тиберио подготовил отчет о разработке экспериментального аппарата, который он назвал telemetro radiofonico del rivelatore (RDT, Radio-Detector Telemetry). Отчет, представленный в середине 1936 года, включал то, что позже стало известно как уравнение дальности действия радара. Когда работа началась, Нелло Каррара , штатный преподаватель физики, который проводил в RIEC исследования в области микроволнового излучения, был назначен ответственным за разработку передатчика RDT.

Перед концом 1936 года Тиберио и Каррара продемонстрировали EC-1, первую итальянскую систему RDT. У него был FM- передатчик, работающий на частоте 200 МГц (1,5 м) с одной антенной параболического цилиндра. 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 ряда 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 версий ИС-3, одной для корабельной, а другой для береговой обороны.

Италия, присоединившись 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 по RDT была остановлена, поскольку прямая поддержка войны имела приоритет.

Другие

В начале 1939 года британское правительство пригласило представителей наиболее технически продвинутых стран Содружества посетить Англию для проведения брифингов и демонстраций сверхсекретной технологии RDF (радаров). На основании этого к сентябрю 1939 года разработки RDF были начаты в Австралии , Канаде , Новой Зеландии и Южной Африке . Кроме того, эта технология была независимо разработана в Венгрии в начале периода войны.

В Австралии при Совете по научным и промышленным исследованиям в Сиднейском университете была создана радиофизическая лаборатория ; Джон Х. Пиддингтон отвечал за разработку RDF. Первым проектом была система береговой защиты 200 МГц (1,5 м) для австралийской армии . Обозначенный ШД, он был впервые испытан в сентябре 1941 года и в итоге установлен в 17 портах. После японского нападения на Перл - Харбор , то Royal Australian Air Force срочно необходима система воздушного предупреждения, и команда Пиддингтона, используя SHD в качестве основы, положить AW Mark I вместе в течение пяти дней. Он устанавливался в Дарвине, Северная территория , когда 19 февраля 1942 года Австралия подверглась первой атаке японцев. Вскоре его переоборудовали в легкую передвижную версию LW-AW Mark II; это использовалось австралийскими войсками, а также армией США при первых высадках на острова в южной части Тихого океана.

Первые разработки RDF в Канаде находились в секции радио Национального исследовательского совета Канады . Используя коммерческие компоненты и практически без дальнейшей помощи со стороны Великобритании, Джон Таскер Хендерсон возглавил группу по разработке Night Watchman, системы наземного предупреждения для Королевского военно-морского флота Канады 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, получивший обозначение 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.

Для береговой обороны канадской армией 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.

Эрнест Марсден представлял Новую Зеландию на брифингах в Англии, а затем основал два объекта для разработки RDF - один в Веллингтоне в секции радио Центрального почтового отделения Новой Зеландии, а другой в Кентерберийском университетском колледже в Крайстчерче . Чарльз Н. Уотсон-Манро руководил разработкой наземных и бортовых установок в Веллингтоне, а Фредерик Уайт руководил разработкой корабельных установок в Крайстчерче.

До конца 1939 года группа Веллингтона преобразовала существующий передатчик мощностью 180 МГц (1,6 м) и мощностью 1 кВт для генерации импульсов длительностью 2 мкс и проверила его для обнаружения крупных судов на расстоянии до 30 км; он был обозначен как CW (Наблюдение за побережьем). Подобный 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 завершенный комплект ASV 200 МГц был доставлен из Великобритании Марсденом, а другая группа в Веллингтоне встроила его в самолет, установленный для Королевских 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, получившие обозначение SW (Ship Warning) и SWG (Ship Warning, Gunnery), были приняты на вооружение Королевским флотом Новой Зеландии, начиная с августа 1941 года. Всего в Новой Зеландии во время Второй мировой войны было разработано около 44 типов.

У Южной Африки не было 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 при университете Витватерсранда , немедленно приступил к разработке RDF с использованием любительских радиокомпонентов и оборудования Института для мониторинга молний. Обозначенная JB (для Йоханнесбурга ), 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 Дурбане до конца 1939 года, обнаруживая корабли и самолеты на дистанциях до 80 км, а к марту следующего года система была развернута на вооружении зенитных бригад Сил обороны ЮАР .

В Венгрии Золтан Лайош Бэй был профессором физики в Техническом университете Будапешта, а также директором по исследованиям в компании по производству радио и электротехники Egyesült Izzolampa (IZZO). В конце 1942 года министр обороны поручил IZZO разработать систему радиолокации ( rádiólokáció , радар). Используя журнальные статьи об ионосферных измерениях для получения информации об импульсной передаче, Бэй разработал систему под названием Sas (Eagle) на базе существующего коммуникационного оборудования.

Сас работает при 120 МГц (2,5 м) и был в каюте с отдельной передающей и приемной дипольных решеток , прикрепленных; вся сборка была на вращающейся платформе. Согласно опубликованным данным, 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 какая- либо установка Sas когда-либо использовалась в обычном режиме. После войны Бэй использовал модифицированный Sas, чтобы успешно отразить сигнал от Луны.

Радар времен Второй мировой войны

В начале Второй мировой войны в сентябре 1939 года и Соединенное Королевство, и Германия знали о продолжающихся усилиях друг друга в области радионавигации и ее контрмер - « Битве лучей ». Кроме того, обе страны в целом были осведомлены о разработках друг друга в области радиообнаружения и слежения и были сильно заинтересованы в них, и участвовали в активной кампании шпионажа и ложных утечек информации об их соответствующем оборудовании. К моменту битвы за Британию обе стороны развернули дальнобойные и пеленгаторные блоки (радары) и станции управления как часть интегрированных средств противовоздушной обороны. Однако немецкие системы Funkmessgerät (радиоизмерительные устройства) не могли помочь в наступательной роли и, таким образом, не были поддержаны Адольфом Гитлером . Кроме того, Люфтваффе недостаточно оценило важность британских станций определения дальности и пеленгации (RDF) как части средств противовоздушной обороны RAF , что способствовало их провалу.

В то время как Соединенное Королевство и Германия лидировали в довоенных достижениях в использовании радио для обнаружения и слежения за самолетами, 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 радарами на флоте США, произведенными RCA.

Когда Франция только что пала перед нацистами, а у Британии не было денег на разработку магнетрона в больших масштабах, Черчилль согласился, что сэр Генри Тизард должен предложить магнетрон американцам в обмен на их финансовую и промышленную помощь ( миссия Тизарда ). Ранняя 6- киловаттная версия, построенная в Англии исследовательскими лабораториями компании General Electric в Уэмбли , Лондон (не путать с американской компанией General Electric с аналогичным названием), была передана правительству США в сентябре 1940 года. Британский магнетрон был в тысячу раз более мощный, чем лучший американский передатчик того времени, и производил точные импульсы. В то время мощность самого мощного аналогичного производителя микроволн, доступного в США (клистрона), составляла всего десять ватт. Магнетрон с резонатором широко использовался во время Второй мировой войны в микроволновом радиолокационном оборудовании и, как часто считается, дал радарам союзников значительное преимущество в характеристиках по сравнению с немецкими и японскими радарами, что напрямую повлияло на исход войны. Позже известный историк Джеймс Финни Бакстер III описал его как «самый ценный груз, когда-либо доставленный к нашим берегам».

В Bell Telephone Laboratories сделал ПРОИЗВОДИМУЮ версию от магнетрона доставлен в Америку Миссия Тизарда, а до конца 1940 года Радиационная лаборатория была создана на территории кампуса Массачусетского технологического института для разработки различных типов радаров , использующих магнетрон. К началу 1941 года переносные сантиметровые бортовые радары проходили испытания на американских и британских самолетах. В конце 1941 года Исследовательский центр электросвязи Великобритании использовал магнетрон для разработки революционного бортового радара для картографирования земли под кодовым названием H2S. РЛС H 2 S был частично разработанной Блюмлейн и Бернарда Ловелла . Магнетронные радары, используемые США и Великобританией, могут обнаруживать перископ подводной лодки.

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. После этого радиолокационная деятельность 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 вооружений; в США это было в рамках операции «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 достигли прогресса в использовании радара для управления посадкой самолетов, что быстро распространилось на гражданский сектор. Область радиоастрономии 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 сделали новую карьеру, основываясь на своем опыте работы с радаром.

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

• Импульсный доплеровский радар (часто известный как индикация движущихся целей или MTI) использует сигналы от целей с доплеровским смещением, чтобы лучше обнаруживать движущиеся цели при наличии помех.
• Моноимпульсный радар (также называемый синхронным излучением) был разработан Робертом Пейджем в NRL в 1943 году. Благодаря этому система извлекает информацию об угле ошибки из одного импульса, что значительно повышает точность отслеживания.
• РЛС с фазированной антенной решеткой имеет отдельно управляемые многие сегменты 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.
• 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, сравнимого с изображением, полученным с помощью гораздо большей антенны. SAR имеет широкое применение, особенно в картографировании и дистанционном зондировании .

Одним из первых применений цифровых компьютеров было переключение фазы сигнала в элементах больших фазированных антенных решеток. По мере появления компьютеров меньшего размера их быстро применили для цифровой обработки сигналов с использованием алгоритмов для улучшения характеристик радара.

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

Военные радары

В США в конце 1945 года официально закрылась радиолаборатория в Массачусетском технологическом институте . Военно-морская исследовательская лаборатория (NRL) и армейская сигнальная лаборатория Эванса продолжили новую деятельность по разработке сантиметровых радаров. Военно- воздушные силы США (USAF), отделившиеся от армии в 1946 году, сосредоточили радиолокационные исследования в своем Кембриджском исследовательском центре (CRC) в Хэнском Филд , штат Массачусетс. В 1951 году Массачусетский технологический институт открыл лабораторию Линкольна для совместных разработок с CRC. В то время как Bell Telephone Laboratories приступили к модернизации основных коммуникаций, они по- прежнему с армией в радиолокации для их постоянного зенитного Nike программы

В Великобритании Исследовательский центр в области электросвязи (TRE) и Армейский научно-исследовательский центр радиолокационных исследований (RRDE) продолжали работать на пониженных уровнях в Малверне, Вустершир , а затем в 1953 году были объединены в Исследовательский центр радиолокации. В 1948 году все исследовательские и опытно-конструкторские работы Королевского военно-морского флота были объединены в Адмиралтейский центр связи и радиолокации , расположенный недалеко от Портсмута , Хэмпшир . СССР, хотя и опустошенный войной, немедленно приступил к разработке нового оружия, в том числе радаров.

В период холодной войны, последовавшей за Второй мировой войной, основная «ось» сражений сместилась между Соединенными Штатами и Советским Союзом . К 1949 году у обеих сторон было ядерное оружие на бомбардировщиках. Чтобы обеспечить раннее предупреждение об атаке, оба развернули огромные радиолокационные сети все большей сложности во все более удаленных местах. На Западе первой такой системой была линия Pinetree Line , развернутая по всей Канаде в начале 1950-х годов и подкрепленная радиолокационными пикетами на кораблях и нефтяных платформах у восточного и западного побережья.

Линия Pinetree изначально использовала старинные импульсные радары и вскоре была дополнена линией Mid-Canada Line (MCL). Совершенствование советских технологий сделало эти линии неадекватными, и в строительном проекте с участием 25000 человек в 1957 году была завершена линия удаленного раннего предупреждения ( линия DEW), протянувшаяся от Аляски до острова Баффинова земля и охватывающая более 6000 миль (9700 км), линия DEW. состоял из 63 станций с мощными импульсными радарами L-диапазона AN / FPS-19, большинство из которых были дополнены импульсно-доплеровскими системами AN / FPS-23. Советское подразделение испытало свою первую межконтинентальную баллистическую ракету (МБР) в августе 1957 года, и через несколько лет роль раннего предупреждения была почти полностью передана более способной Линии DEW.

И у США, и у Советского Союза тогда были 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 она была развернута вокруг Москвы как система противоракетной обороны А-35 при поддержке радаров, обозначенных НАТО как « Дом для кошек», «Дом для собак» и «Дом для кур».

В 1957 году армия США инициировала создание системы ПРО, впервые получившей название Nike-X; это прошло через несколько имен, в конечном итоге превратившись в Программу Защиты . Для этого имелся радар обнаружения периметра дальнего действия (PAR) и более точный радар ракетной площадки (MSR).

PAR был размещен в 128-футовом (39 м) высоком ядерно-прочном здании с одной лицевой стороной под углом 25 градусов к северу. Он содержал 6 888 антенных элементов, разделенных на передающую и принимающую фазированные решетки. Передатчик L-диапазона использовал 128 долговечных ламп бегущей волны (ЛБВ) с общей мощностью в мегаваттном диапазоне. PAR мог обнаруживать летящие 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 параллельно работающих клистрона , каждый с мощностью мегаваттного уровня. MSR может искать цели со всех сторон, обнаруживая их на расстоянии до 480 км.

Один объект Safeguard, предназначенный для защиты шахтных ракетных комплексов Minuteman рядом с авиабазой Гранд-Форкс в Северной Дакоте , был окончательно завершен в октябре 1975 года, но Конгресс США отозвал все финансирование после того, как он был введен в эксплуатацию, но 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.

Современная РЛС, разработанная ВМС США, - это AN / SPY-1 . Эта система S-диапазона мощностью 6 МВт, впервые принятая на вооружение в 1973 году, прошла через множество вариантов и является основным компонентом боевой системы Aegis . Это автоматическая система обнаружения и отслеживания, управляемая компьютером с использованием четырех дополнительных трехмерных пассивных антенных решеток с электронным сканированием для обеспечения полусферического покрытия.

Радиолокационные сигналы, распространяющиеся по прямой видимости , обычно имеют дальность до наземных целей, ограниченную видимым горизонтом или менее 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 ионосферы и приниматься на значительных расстояниях. Когда появились бомбардировщики и ракеты дальнего действия, возникла необходимость в радарах, обеспечивающих раннее предупреждение на больших расстояниях. В начале 1950-х годов команда из Военно-морской исследовательской лаборатории разработала для этой цели радар, работающий над горизонтом (OTH) .

Чтобы отличить цели от других отражений, необходимо было использовать систему фазового доплера. Пришлось разработать очень чувствительные приемники с малошумящими усилителями . Поскольку сигнал, идущий к цели и возвращающийся, имел потери при распространении, пропорциональные дальности в четвертой степени, требовались мощный передатчик и большие антенны. Цифровой компьютер со значительными возможностями (новый в то время) был необходим для анализа данных. В 1950 году их первая экспериментальная система смогла обнаружить запуски ракет на расстоянии 600 миль (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 Cobra Mist использовал радар OTH мощностью 10 МВт в Орфорднессе (где родился британский радар), 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. 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, названную Duga («Арка» на английском языке), но известной западной разведке как Steel Yard и названной Woodpecker радиолюбителями и другими, кто пострадал от его помех - передатчик, по оценкам, имел мощность 10 МВт. Австралия, Канада и Франция также разработали радиолокационные системы OTH.

С появлением спутников с функцией 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.

Системы, использующие альтернативную технологию, также были разработаны для загоризонтного обнаружения. Из-за дифракции электромагнитные поверхностные волны рассеиваются позади объектов, и эти сигналы могут быть обнаружены в направлении, противоположном мощным передачам. Называемая OTH-SW (SW для поверхностной волны), Россия использует такую ​​систему для наблюдения за Японским морем , а Канада имеет систему для наблюдения за берегами.

Радары гражданской авиации

В послевоенные годы началось революционное развитие управления воздушным движением (УВД) - внедрение радаров. В 1946 году Управление гражданской авиации (CAA) представило 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 крупный заказ на радары дальнего действия для использования в маршрутных 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 радиолокационного ретранслятора, который идентифицировал самолет и помогал улучшить характеристики радара. С 1966 года ответственное агентство называлось Федеральным авиационным управлением (FAA).

Терминал Radar Approach Control (TRACON) является ATC объект , как правило , находится 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 4600 м). При этом используются один или несколько радаров наблюдения за аэропортом (ASR-8, 9 и 11, ASR-7 устарело), ​​которые охватывают небо каждые несколько секунд. Эти первичные радары ASR обычно работают в паре с вторичными радарами (запросчиками радиолокационных маяков воздушного движения или ATCBI) типов ATCBI-5, Mode S или MSSR. В отличие от первичного радара, вторичный радар полагается на базирующийся на самолете транспондер, который получает запрос с земли и отвечает соответствующим цифровым кодом, который включает идентификатор самолета и сообщает высоту самолета. Принцип аналогичен военному опознаванию друга или врага МКФ . Вторичная антенная решетка радара находится на верхней части антенны первичного радара в месте расположения радара, причем обе они вращаются со скоростью примерно 12 оборотов в минуту.

Радар цифрового аэропорта Surveillance (DASR) является новой TRACON радиолокационной системы, замены старых аналоговых систем с цифровыми технологиями. Гражданская номенклатура этих радаров - ASR-9 и ASR-11, а AN / GPN-30 используется военными.

В ASR-11 входят две радиолокационные системы. Первичная система представляет собой систему 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 транспондер для опроса самолетов и получения эксплуатационных данных. Антенны обеих систем вращаются на высокой башне.

Метеорологический радар

Во время Второй мировой войны операторы военных радаров заметили шум в отраженных эхосигналах из-за погодных явлений, таких как дождь, снег и мокрый снег . Сразу после войны военные ученые вернулись к гражданской жизни или продолжили службу в вооруженных силах и продолжили свою работу по разработке способов использования этих отголосков. В Соединенных Штатах, Дэвид Атлас , для военно - воздушных сил группы в первую, а затем и для MIT , разработали первые оперативные метеорологические радары. В Канаде Дж. С. Маршалл и Р. Х. Дуглас сформировали «Группу штормовой погоды» 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 ZR, которое коррелирует заданную отражательную способность радара со скоростью, с которой вода падает на землю. В Соединенном Королевстве продолжались исследования по изучению моделей 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 , созданное в 1870 году с конкретной миссией по обеспечению метеорологических наблюдений и предупреждению о приближающихся штормах, разработало WSR-1 (Weather Surveillance Radar-1), один из первых метеорологических радаров. Это была модифицированная версия радара AN / APS-2F , которую Бюро погоды приобрело у ВМФ. WSR-1A, WSR-3 и WSR-4 также были вариантами этой РЛС. За ним последовал WSR-57 (Weather Surveillance Radar - 1957), первый метеорологический радар, разработанный 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 за электронно-лучевой трубкой . В течение 1970-х годов радары начали стандартизироваться и объединяться в более крупные сети. Следующим значительным изменением в Соединенных Штатах стала серия WSR-74 , начавшая свою деятельность 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 основная техническая разница была обозначена буквой, S-диапазон (лучше подходит для больших расстояний) и C-диапазон , 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 захвата радиолокационных изображений. Количество сканируемых углов было увеличено, чтобы получить трехмерное изображение осадков, чтобы можно было выполнять горизонтальные ( CAPPI ) и вертикальные сечения . Тогда исследования организации гроз стали возможны для проекта Alberta Hail в Канаде и, в частности, для Национальной лаборатории сильных штормов (NSSL) в США. NSSL, созданный в 1964 году, начал эксперименты с сигналами двойной поляризации и с использованием эффекта Доплера . В мае 1973 года торнадо обрушился на Юнион-Сити, штат Оклахома , к западу от Оклахома-Сити . Впервые радар с допплеризацией с длиной волны 10 см от NSSL задокументировал весь жизненный цикл торнадо. Исследователи обнаружили мезомасштабное вращение в облаке наверху до того, как торнадо коснулся земли: сигнатура торнадо-вихря . Исследование NSSL помогло убедить Национальную метеорологическую службу в том, что доплеровский радар является важным инструментом прогнозирования.

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 в дополнение к положению и интенсивности могли отслеживать относительную скорость частиц в воздухе. В США строительство сети, состоящей из радаров с длиной волны 10 см (4 дюйма) под названием NEXRAD или WSR-88D (доплеровский радар метеорологической службы 1988), было начато в 1988 году после исследований NSSL. В Канаде Министерство окружающей среды Канады построило к 1985 году станцию Кинг-Сити с пятисантиметровым исследовательским доплеровским радаром; Университет Макгилла доплерировал свой радар ( Радарная обсерватория им. Дж. С. Маршалла ) в 1993 году. Это привело к созданию полноценной канадской доплеровской сети в период с 1998 по 2004 год. Франция и другие европейские страны перешли на доплеровскую сеть к концу 1990-х - началу 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 технологии двойной поляризации перешли в оперативное использование, увеличив объем доступной информации о типах осадков (например, дождь или снег). «Двойная поляризация» означает, что излучается микроволновое излучение, поляризованное как по горизонтали, так и по вертикали (относительно земли). К концу десятилетия ожидается широкомасштабное развертывание в некоторых странах, таких как США, Франция и Канада.

С 2003 года Национальное управление океанических и атмосферных исследований США экспериментирует с радаром с фазированной антенной решеткой в качестве замены обычной параболической антенны, чтобы обеспечить большее временное разрешение при зондировании атмосферы . 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 сотрудничество нескольких университетов инженеров, компьютерных ученых, метеорологов и социологов для проведения фундаментальных исследований и разработки перспективных технологий. и развернуть прототип инженерных систем, предназначенных для расширения существующих радиолокационных систем, путем отбора проб нижней тропосферы с недостаточной дискретизацией с помощью недорогих, быстрых, сканирующих радаров с двойной поляризацией, механического сканирования и фазированных антенных решеток.

Картографический радар

Индикатор положения на плане , появившийся с первых дней существования радара и до сих пор являющийся наиболее распространенным типом отображения, 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 сантиметрового радара, нисходящие радары - H2S (L-диапазон) и H2X (C-Band) - предоставляли 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 ) по разработке методики значительного расширения и улучшения разрешения изображений, генерируемых радаром. Так называемый 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 синтетическая диафрагма. По мере того, как каждый импульс испускается, он излучается по боковой полосе на местность. Возврат распределен во времени из-за отражений от объектов на разных расстояниях. Движение аппарата по траектории полета дает приращения по горизонтали. Амплитуда и фаза отраженных сигналов объединяются процессором сигналов с использованием методов преобразования Фурье при формировании изображения. Общая техника близка к оптической голографии .

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. Современные сверхширокополосные 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 радиолокационным устройством сегодня, несомненно, является радар . Это небольшой, обычно ручной 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 местоположении объекта; он использует эффект Доплера для измерения скорости цели. Впервые разработанные в 1954 году, большинство радаров работают с очень малой мощностью в диапазонах X или Ku. Некоторые используют инфракрасное излучение или лазерный свет; их обычно называют лидаром . Родственная технология для измерения скорости в текущих жидкостях или газах называется лазерной доплеровской велосиметрией ; эта технология датируется серединой 1960-х годов.

Импульсный радар

Поскольку первоначально разрабатывались импульсные радары, было изучено использование очень узких импульсов. Длина импульса определяет точность измерения расстояния радаром - чем короче импульс, тем выше точность. Кроме того, для данной частоты повторения 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 называют широкополосными радарами. В первые дни электроники для генерации и приема этих импульсов не было; таким образом, изначально практически не применялось.

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 была в георадар (GPR). Разработанный в 1970-х годах, георадар в настоящее время используется для анализа структурных оснований, археологического картирования, поиска сокровищ, идентификации 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 расстояниях 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). что приводит к обозначению «импульс». На рынке имеется множество георадарных систем в версиях с рюкзаком и колесной тележкой с импульсной мощностью до киловатта.

С продолжением развития электроники стали возможны системы с длительностью импульсов, измеряемой в пикосекундах . 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.

Радиолокационная астрономия

По мере разработки радара астрономы рассматривали возможность его применения для наблюдений за Луной и другими находящимися поблизости внеземными объектами. В 1944 году Золтан Лайош Бэй поставил эту задачу в качестве основной, поскольку он разработал радар в Венгрии. Его радиолокационный телескоп был забран советской армией-завоевателем и его пришлось перестраивать, что задержало эксперимент. В рамках проекта «Диана», проводимого Армейской лабораторией сигналов Эванса в Нью-Джерси, модифицированный радар SCR-271 (фиксированная версия SCR-270 ), работающий на частоте 110 МГц с пиковой мощностью 3 кВт, использовался для приема эхо-сигналов от Луна 10 января 1946 года. Залив Золтан совершил это 6 февраля следующего года.

Радиоастрономия также зародилась 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 связанного с ними приемного оборудования очень немногие из них были предназначены для радиолокационной астрономии. Фактически, практически вся основная деятельность в области радиолокационной астрономии проводилась как дополнение к радиоастрономическим обсерваториям.

Радиотелескоп в Аресибо обсерватории , был открыт в 1963 году, был самым крупным в мире. Принадлежащий Национальному научному фонду США и управляемый подрядчиком, он использовался в основном для радиоастрономии, но имелось 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 фиксированный первичный отражатель длиной 305 м (1000 футов) ; вспомогательный отражатель на дорожки , чтобы позволить точное наведение на различные части неба. Многие важные научные открытия были сделаны с помощью радиолокационного телескопа Аресибо, в том числе картографирование шероховатости поверхности Марса и наблюдения за Сатурном и его крупнейшим спутником, Титаном . В 1989 году обсерватория впервые в истории сфотографировала астероид с помощью радара .

После выхода из строя вспомогательного и основного кабеля телескопа в августе и ноябре 2020 года, соответственно, NSF объявило о решении списать телескоп с помощью управляемого сноса, но что другие объекты на обсерватории останутся работоспособными в будущем. Однако до того, как мог произойти безопасный вывод телескопа из эксплуатации, оставшиеся опорные тросы от одной башни быстро вышли из строя утром 1 декабря 2020 года, в результате чего инструментальная платформа пробила антенну, оторвав вершины опорных башен и частично повреждены некоторые другие здания, хотя обошлось без пострадавших. NSF заявили, что они по-прежнему намерены продолжить работу других объектов обсерватории как можно скорее и рассматривают планы по восстановлению нового телескопа вместо этого.

Несколько космических кораблей, вращающихся вокруг Луны, Меркурия, Венеры, Марса и Сатурна, несли радары для картографирования поверхности; радар наземного проникновения был установлен в миссии " Марс Экспресс" . Радиолокационные системы на ряде самолетов и орбитальных космических аппаратов нанесли на карту всю Землю для различных целей; во время миссии Shuttle Radar Topography , вся планета была нанесена на карту с разрешением 30 м.

Банк обсерватория Jodrell , операция в Университете Манчестера в Великобритании, первоначально была начата Бернард Ловеллой быть радиолокационной астрономия объектом. Первоначально он использовал радиолокационную систему GL-II, работающую на частоте 71 МГц (4,2 м). Первые наблюдения были за ионизированными следами в метеорном потоке Геминид в декабре 1945 года. Вскоре установка превратилась в третью по величине радиообсерваторию в мире, но некоторые виды радиолокационной астрономии продолжались. Самые большие (250 футов или 76-м в диаметре) из их три полноповоротного радиотелескопова начал функционировать как раз вовремя , чтобы радиолокатор Спутник 1 , первый искусственный спутник Земля в октябре 1957 года.

Смотрите также

• Полость магнетрона
• История умных антенн
• Клистрона
• Список немецких изобретений и открытий
• Список оборудования радиоэлектронной борьбы Второй мировой войны
• Тайны радарного музея

Рекомендации

дальнейшее чтение

• Бланшар, Ив, Ле радар. 1904–2004: Histoire d'un siècle d'innovations technologies et opérationnelles , éditions Ellipses, (на французском языке)
• Bowen, EG; «Развитие бортовых радаров в Великобритании в 1935–1945 гг.», В « Разработка радаров до 1945 г.» , изд. Рассел Бернс; Питер Перегринус, 1988, ISBN   0-86341-139-8
• Боуэн, EG, Radar Days , Издательский институт физики, Бристоль, 1987, ISBN   0-7503-0586-X
• Брэгг, Майкл., RDF1 Местоположение самолетов с помощью радио методов 1935–1945 , Hawkhead Publishing, 1988, 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 , Издательский институт физики, 1999, ISBN   0-7503-0659-9
• Будери, Роберт: Изобретение, изменившее мир: история радара от войны к миру , Simon & Schuster, 1996, ISBN   0-349-11068-9
• Бернс, Питер (редактор): Разработка радара до 1945 г. , Peter Peregrinus Ltd., 1988, ISBN   0-86341-139-8
• Кларк, Рональд В., Тизард , MIT Press, 1965, ISBN   0-262-03010-1 (официальная биография победителя радара в 1930-х гг.)
• Даммер, GWA, Электронные изобретения и открытия , Elsevier, 1976, Pergamon, 1977, ISBN   0-08-020982-3
• Эриксон, Джон; «Радиолокация и проблема противовоздушной обороны: разработка и разработка советской РЛС 1934–1940 гг.», Общественные 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
• Ханбери Браун, Роберт, Боффин: личная история первых дней радаров, радиоастрономии и квантовой оптики , Тейлор и Фрэнсис, 1991, ISBN   978-0-750-30130-5
• Хоуз, Дерек, Радар в море Королевский флот во Второй мировой войне , Naval Institute Press, Аннаполис, Мэриленд, США, 1993, 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, работавший над предвидением радаров Германии и других событий).
• Кроге, Гарри фон, GEMA: место рождения немецкого радара и сонара , перевод Луи Брауна, Inst. of Physics Publishing, 2000, ISBN   0-471-24698-0.
• Лэтэм, Колин и Энн Стоббс, Radar A Wartime Miracle , Sutton Publishing Ltd, 1996, 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: Мемуары Арнольда «Скипа» Уилкинса , 2-е изд., Radio Society of Great Britain, 2006, 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 , переведенный и отредактированный Луи Брауном, Джоном Брайантом и Наохико Коидзуми, Aegean Park Press, 1997, 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, CF, и Роберт Райт, Night Fighter , Mass Market в мягкой обложке, 1998 г.
• Сэйер А.П., Армейский радар - историческая монография , Военное министерство, 1950 г.
• Мечи, Шон С., Техническая история появления радара , IEE / Peter Peregrinus, 1986, ISBN   0-86341-043-X
• Watson, Raymond C., Jr. Radar Origins Worldwide: History of its Evolution in 13 Country With Second World War . Траффорд Паб., 2009, 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 поражение люфтваффе , Sutton Publishing, 2001, ISBN   0-7509-1799-7

Внешние ссылки

• Radarworld.org: веб-сайт Radar World

• Radarworld.org: «Семейное древо радаров» - Мартин Холлманн .

• PenleyRadarArchives.org: «Ранняя история радаров - введение» - Билл + Джонатан Пенли (2002) .
• 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» - (на русском языке)
• Jahre-radar.de: «100 лет радара» - (на немецком языке)

• Jahre-radar.de: «Век Radar - от Крисчен Халсмайер к Shuttle Radar Топография миссии» - (на немецком языке ) , Вольфганг Holpp .

Вторая Мировая Война

• The Radar Pages.uk: Все, что вы когда-либо хотели знать о британских радарах противовоздушной обороны »- история и подробности различных британских радарных систем, автор Дик Барретт .

• The Radar Pages.uk: опровергая британские радарные мифы о Второй мировой войне - майор Грегори К. Кларк (1997) .

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