Pip-squeak fue un sistema de navegación por radio utilizado por la Royal Air Force británica durante la primera parte de la Segunda Guerra Mundial . Pip-squeak usó un equipo de radio de voz de un avión para enviar periódicamente un tono de 1 kHz que fue captado por receptores de radiogoniometría de alta frecuencia basados en tierra (HFDF, "huff-duff"). Usando tres mediciones HFDF, los observadores pudieron determinar la ubicación de aeronaves amigas usando triangulación .
Pip-squeak fue utilizado por aviones de combate durante la Batalla de Gran Bretaña como parte del sistema Dowding , donde proporcionó el medio principal para localizar fuerzas amigas e indirectamente proporcionar identificación de amigo o enemigo (IFF). En ese momento, los sistemas de radar estaban ubicados en la costa y no brindaban cobertura sobre las áreas del interior, por lo que los sistemas IFF que producían imágenes de radar únicas no siempre eran útiles para dirigir las intercepciones. Se agregó Pip-Squeak para brindar cobertura en estas áreas. A medida que se agregaron más estaciones de radar y las áreas terrestres se cubrieron ampliamente, pip-squeak fue reemplazado por sistemas IFF de creciente sofisticación.
Pip-squeak recibe su nombre de una tira cómica contemporánea , Pip, Squeak y Wilfred . Se implementó por primera vez en la radio TR.9D. El sistema también fue utilizado por la USAAF , donde el equipo se conocía como RC-96A.
Fondo
Antes del radar
A mediados de 1930, el comando de Defensa Aérea de Gran Bretaña (ADGB) de la Royal Air Force estaba planeando su respuesta a la amenaza de un ataque aéreo. Esto implicó la construcción de una gran cantidad de espejos acústicos para proporcionar una alerta temprana, junto con una red de estaciones de observación que pronto se organizarían en el Royal Observer Corps (ROC). El sistema proporcionaría defensa solo alrededor del área de Londres , comenzando en la costa desde Suffolk hasta Sussex con un delgado cinturón de artillería antiaérea , un área de operaciones de combate tierra adentro y un segundo grupo de armas en o cerca de la ciudad. Básicamente, el sistema se mantuvo sin cambios en la operación de su contraparte de la Primera Guerra Mundial, pero expandió en gran medida el área asignada a los combatientes. [1]
En las pruebas llevadas a cabo principalmente desde Biggin Hill a mediados de la década de 1930, el área de operaciones de combate ampliada demostró un problema serio para mantener un registro de las fuerzas amigas. Especialmente a medida que aumentaban las altitudes o el clima se volvía más nublado, los observadores ya no podían seguir ni identificar a los combatientes. Esto hizo imposible que los centros de seguimiento y control centralizados dirigieran adecuadamente a los combatientes hacia sus objetivos. La ubicación de radio se señaló como una solución a este problema desde el principio. [1]
Huff-duff
Poco después de asumir el mando del sistema ADGB y combinarlo en la red principal de Comando de combate , Hugh Dowding hizo que la instalación de radiogoniometría de alta frecuencia , o "huff-duff", estableciera una prioridad. En el verano de 1937 solicitó que todos los sectores estuvieran equipados con tres conjuntos huff-duff para permitir una rápida triangulación de la ubicación de los cazas. Coincidiendo con esto fue el despliegue de la última versión del equipo de radio TR.9 ampliamente utilizado, el TR.9B. [1]
El personal aéreo tardó en responder a la solicitud de Dowding debido a la escasez de tubos de rayos catódicos (CRT) utilizados en los conjuntos huff-duff, y para fines de 1937 solo cinco sectores estaban equipados. Durante las pruebas en marzo de 1938, el valor de DF como parte del sistema de informes se hizo muy claro para todos los involucrados, y el 14 de abril de 1938 el Ministerio del Aire ordenó otros 29 conjuntos para equipar todos los sectores. Estos se entregaron inicialmente sin un CRT y requirieron más tiempo para determinar la dirección de manera confiable usando un radiogoniómetro manual , pero fueron diseñados para actualizarse a medida que llegaban los CRT. [1]
Cero a la izquierda
A lo largo de 1938, el Royal Aircraft Establishment trabajó en una nueva versión del set TR.9, el modelo "D", que fue diseñado específicamente para ayudar a los operadores del DF. Este modelo incluía un solo amplificador de transmisión, pero dos osciladores de radiofrecuencia, lo que permitía cambiar rápidamente entre dos frecuencias de transmisión. Usando uno para voz y el otro para DF, la aeronave podría transmitir una señal de DF en el canal separado sin interrumpir las comunicaciones de otras aeronaves en el canal de voz. [1]
La clave del sistema fue la adición de un oscilador generador de tonos que producía un tono de 1 kHz, el "chirrido". Cuando se tecleó en el transmisor del TR.9D, produjo un tono distintivo que fue fácil de localizar en los sets de huff-duff. Para mejorar aún más la operación, se instaló un interruptor automático que cambió la radio a la frecuencia de transmisión DF y encendió el oscilador, luego lo apagó nuevamente después de un período establecido. Para indicar que el sistema estaba activo, el mismo tono de 1 kHz también se reprodujo en los auriculares del piloto, en un nivel silenciado. [1]
Introducción de IFF
Ya en 1936 se habían realizado algunos usos experimentales de los sistemas IFF, pero estos sistemas "reflectores" pasivos resultaron casi inútiles. Un sistema de transpondedor activo basado en un receptor regenerativo se introdujo en 1939, [2] pero demostró problemas con los ajustes de ganancia y tenía la desventaja de que solo podía funcionar con los radares Chain Home. [3]
Estos problemas fueron abordados en el IFF Mark II , que contaba con un control automático de ganancia y varios receptores internos que podían responder a cualquiera de los radares populares de la época. Mark II fue un gran avance, pero estuvo disponible en 1940 justo cuando comenzaba la Batalla de Gran Bretaña. Las entregas se vieron obligadas a esperar hasta que terminó la Batalla, momento en el que se instalaron rápidamente en gran parte de la flota de la RAF. [4]
En teoría, IFF hizo que el pip-chirrido fuera redundante, pero la falta de cobertura de radar en las áreas del interior lo mantuvo en uso. Nuevos radares, en particular el AMES Tipo 7 , comenzaron a llenar estas áreas hasta 1941. Pip-squeak permaneció en uso después de este período como un sistema de navegación de emergencia en el caso de que se perdiera una aeronave, permitiendo a los operadores terrestres localizar una aeronave utilizando sus radios de voz. [3]
Descripción
Locutor
La unidad aérea de Pip-squeak constaba de dos partes principales, un oscilador para producir un silbido a 1 kHz y un reloj mecánico con contactos eléctricos para encender y apagar periódicamente el oscilador y el canal de transmisión DF. Usando el TR.9D, la radio más común durante las primeras etapas de la guerra, había dos canales disponibles y las frecuencias se seleccionaron antes de la misión usando osciladores de cristal intercambiables . Tanto el líder de sección como otro avión en la sección normalmente tenían pip-chirrido a bordo. [5]
Poco después de formarse después de una pelea, se les pedía a los líderes de escuadrón que prepararan sus relojes de pip-chirriar. En el sistema original, esto requería que giraran la perilla de "viento" que movía el segundero en sentido antihorario alrededor de la esfera del reloj. Había hasta cuatro secciones de aviones en cada escuadrón, aunque la mayoría de los escuadrones tenían dos o tres secciones en un momento dado. Cada sección tenía su propia posición para la mano; la sección roja tenía la ubicación de las 12 en punto, el amarillo estaba a las 9 en punto, el azul a las 6 en punto y el verde a las 3 en punto. [5]
Una vez que los relojes estuvieran colocados correctamente, el controlador de sector iniciaría una cuenta atrás, sincronizar tiempo, marca 5, 4, 3, 2, 1 . En la marca, los pilotos encenderían el reloj, lo que iniciaría el movimiento de la manecilla de los segundos en el sentido de las agujas del reloj. Cuando la manecilla alcanzó la posición de las 12 en punto, el oscilador se encendió automáticamente y se apagó de nuevo justo antes de la posición de las 3 en punto, transmitiendo durante 14 segundos por minuto. El sistema también cambió automáticamente la radio de canal de voz a canal pip-chirrido en la ubicación de las 12 en punto; si el piloto estaba hablando, lo interrumpirían. [5]
La sección roja, habiendo comenzado en la posición de las 12 en punto, comenzó a transmitir inmediatamente cuando se activó el sistema. Cuando se detuvo 14 segundos después, el reloj de la sección amarilla ahora estaba llegando a la posición de las 12 en punto y comenzó a transmitir, y así sucesivamente. Durante un período de un minuto, las cuatro secciones (si estaban presentes) chirriaron y pudieron ubicarse. [5]
Un interruptor de control de radio separado detuvo la transmisión de la señal de radio mientras el reloj continuaba moviéndose. Esto permitió al piloto configurar el sistema al principio del vuelo y luego apagarlo cuando se necesitaban mejores comunicaciones, como en combate. El sistema podría volver a encenderse en cualquier momento, con el reloj todavía en la posición correcta. Los comandantes de sector pueden pedir a los pilotos que lo enciendan preguntando "¿Está cantando tu gallo?". [5]
Había dos versiones comunes de pip-squeak, una con el reloj ubicado en la cabina del piloto y una segunda que usaba un sistema de reloj remoto. [6] El último colocó el "Contactor maestro" en una caja en el compartimiento del equipo cerca de la radio, y fue preestablecido en la ubicación correcta de segunda mano para cada sección, antes de la misión. La pantalla del "Contactor Remoto" estaba ubicada en la cabina, impulsada por señales eléctricas del Contactor Maestro, cuyas señales una vez por segundo alimentaban un motor paso a paso que accionaba la manecilla de los segundos. Esta versión tenía un solo control para encender y apagar el reloj para ponerlo en marcha en "marca", un interruptor separado en la consola de radio permitía que la señal se detuviera y comenzara mientras se dejaba el reloj en marcha. [5]
Graficado
Cada sector estaba equipado con tres conjuntos de rabiosos para determinar la ubicación de las radios pip-chillido. Aunque en teoría solo se necesitaban dos, agregar un tercero ofrecía redundancia y ayudaba a reducir la posibilidad de errores en el trazado. Las estaciones se colocaron a aproximadamente 30 millas (48 km) de distancia en lo más cerca posible de un diseño triangular equilátero. Una de las tres estaciones estaba coubicada en el centro de Control del Sector, y las dos estaciones remotas se comunicaban con el centro a través de líneas telefónicas. [1]
En el Sector Control, se utilizó un sistema simple para tomar rápidamente una "solución" . Este consistía en un tablero de trazado circular con un mapa en la superficie superior marcado con la cuadrícula nacional de Ordnance Survey , y una serie de ángulos de brújula en un transportador alrededor del borde exterior. La ubicación de las tres estaciones fue representada por pequeños agujeros perforados en el mapa. Cuerdas pesadas pasaban a través de los orificios y los trazadores podían tirar de ellas hacia arriba y a través del mapa. Cuando se recibía un informe de un operador rabioso, el trazador tiraba de su cuerda para que quedara en el ángulo indicado; el peso (o cordón elástico) en el otro extremo mantuvo la cuerda tensa. [1]
Con los tres informes trazados, las cadenas normalmente se cruzan en un pequeño triángulo o estrella en algún lugar del mapa. Esta ubicación se leyó contra Grid. Los operadores podían identificar qué sección estaban rastreando simplemente mirando un reloj de sector pintado con colores de sección, ya que las secciones habían sincronizado manualmente sus relojes con este. Un cuarto operador que observara las parcelas llamaría entonces en el puesto a la sala de operaciones principal. El sistema requería operaciones rápidas por parte de todos los involucrados, ya que solo tenían 14 segundos para hacer un diagrama antes de que se informara en la siguiente sección. [7]
Cuando la ubicación de la cuadrícula se pasó a la sala de operaciones, un marcador para esa sección podría actualizarse en la tabla de trazado del sector. Pip-squeak no produjo directamente información de identificación de amigos o enemigos (IFF), pero sirvió para ese propósito en la práctica al permitir a los operadores determinar qué parcelas eran amistosas. Esto podría usarse, por ejemplo, cuando los informes de los observadores de radar o de la República de China estaban rastreando fuerzas amigas sin saberlo. [1]
Problemas
Aunque pip-squeak funcionó bien en la práctica y podría usarse con cualquier avión con radio, presentó varios problemas prácticos que llevaron a su eventual reemplazo.
La primera fue que el sistema usó un canal de radio. Como el equipo TR.9D tenía solo dos canales, el uso de uno para pip-squeak dejaba solo un canal de voz. Todos los aviones del escuadrón compartían las mismas frecuencias de voz y pip-chillido, seleccionadas antes de la misión. Esto significaba que los escuadrones podían hablar entre ellos y con su Operador de Sector, pero no podían coordinarse con otros escuadrones o Sectores. Los pilotos también fueron interrumpidos constantemente. Las cosas mejoraron con la introducción de los equipos TR.1388, que tenían varios canales de voz y un alcance mucho más largo, pero pip-squeak aún interrumpía al piloto cuando se transmitía. [8]
Además, el sistema pip-squeak requería una cadena de informes completamente separada, junto con el equipo, los edificios, la mano de obra y los sistemas telefónicos asociados. Esta información fue consumida principalmente por los Controles del Sector, que tenían la responsabilidad de llevar a los combatientes a los objetivos y, por lo tanto, requerían información actualizada sobre la ubicación de sus combatientes. Esto significaba que la información sobre la ubicación de las fuerzas amigas tenía que enviarse de regreso por la cadena al Cuartel General del Comando de Cazas y Grupos, aumentando la cantidad de tráfico que fluía a través del sistema. [7]
Pip-squeak fue reemplazado y luego reemplazado por el sistema IFF . Se trataba de un transpondedor autónomo que se activaba cuando la aeronave recibía la señal de un radar. El transpondedor envió un breve pulso de radio propio cuando se recibió la señal del radar. Esta señal se filtró y se envió a un amplificador separado en la estación de radar. Luego, la salida se mezcló con la señal principal y provocó que se mostrara un parpadeo al revés ligeramente después de la señal principal. Este retorno "secundario" ahora da su nombre al radar secundario , que forma la base de la mayoría de los sistemas de radar civiles. [8]
El IFF se había producido ya en 1939, pero no se usó ampliamente porque las primeras estaciones de radar de Chain Home se colocaron a lo largo de la costa, sin proporcionar cobertura tierra adentro donde tuvo lugar gran parte de la acción. En 1942, la red de radar se había actualizado ampliamente, especialmente con la introducción de las unidades de interceptación controladas desde tierra , y el trazado de las intercepciones se trasladó de los controles de sector a los propios equipos de radar. IFF era universal en este punto. [8] [1]
Referencias
Citas
- ^ a b c d e f g h i j Zimmerman 2010 , Capítulo 10.
- ^ Poole, Ian (1998). Radio básica: principios y tecnología . Newnes. págs. 187-193. ISBN 9780080938462. Archivado desde el original el 19 de abril de 2018.
- ↑ a b Brown , 1999 , p. 130.
- ^ Howse 1993 , p. 141.
- ^ a b c d e f Westley, 2010 .
- ^ Para obtener una imagen de la versión de "unidad única", consulte Colin MacKinnon, "Sistemas de identificación por radio: identificación, amigo o enemigo" , Radios militares de VK2DYM
- ↑ a b Zimmerman, 2010 .
- ^ a b c BoB 2007 .
Bibliografía
- Brown, Louis (1999). Imperativos técnicos y militares: una historia de radar de la Segunda Guerra Mundial . Prensa CRC. ISBN 9781420050660.
- Howse, Derek (1993). Radar en el mar: la Royal Navy en la Segunda Guerra Mundial . Saltador. ISBN 9781349130603.
- Westley, Max (octubre de 2010). "Pip – Squeak - El eslabón perdido" . Revista de la Sociedad de Radio de Duxford .
- Zimmerman, David (2010). Escudo de Gran Bretaña: Radar y la derrota de la Luftwaffe . Publicación de Amberley. ISBN 9781445600611.
- "Hallazgo de dirección de alta frecuencia" . Sociedad histórica de la batalla de Gran Bretaña . 2007.
enlaces externos
- Video de un contactor maestro abierto