A hagyományos közlekedésben nem sok hasznát vették a bombázást segítő rendszereknek

Ennek ellenére nagyon sok fontos fejlesztés született ezeken keresztül, amiket később felhasználtak a normál vízi, légi és szárazföldi közlekedés elektronikus navigációs eszközeihez. Ilyen például a távolságkülönbség mérésén alapuló (hiperbolikus) navigáció alapötlete, ami már a harmincas években megszületett, de nem volt eszköz a megvalósításához. Fő probléma a mikró, és milliszekundumos jeleltérések mérésével adódott. A radartechnika fejlődése segített a dolgon, hiszen ott ez alapkövetelmény. Valójában két radarállomással is meghatározhatjuk egy tárgy pozícióját, ha azok tudnak kommunikálni egymással. A mai passzív felderítő radarrendszerek is ezt az elvet alkalmazzák.

Az angolok eleinte nem tulajdonítottak különösebb jelentőséget az éjszakai bombázások navigálásának, és a differenciális pozíciószámítás módszereit alkalmazták. Megfigyelők jelentései alapján volt olyan célpont amit 80 kilométerrel odébb kezdtek támadni, ezért gyorsan át kellett értékelni az álláspontjukat. 1941 nyarán kezdték tesztelni a Gee navigációs rendszert. A Gee lánc alapfelállásban 4 egységből áll, van egy mester és két szolga, valamint egy tartalék adó ami ellenőrzésre szolgál. Az adók 300 KW teljesítménnyel dolgoztak eleinte a 20-30 MHz-es sávban. A működés megértéséhez nézzünk egy egyszerű példát: tegyük fel van a part mentén két adó egymástól 300 km-re, ez azt jelenti hogy nagyjából 1 milliszekundum kell a rádiójelnek hogy az egyikből eljusson a másikba. A mester állomás fel van szerelve egy precíziós órával, és bizonyos időközönként ad jeleket, amit a szolga állomás vesz, és beindítja a saját adóját, ami azt jelenti hogy lesz két jelünk egymástól 1 milliszekundum távolságra. A repülőgép fogja mindkét jelet, és megjeleníti egy oszcilloszkóp képernyőjén, ahol le tudjuk olvasni az impulzusok távolságát. Na mármost, ha a két jel között 0,5 milliszekundum az időkülönbség a képernyőn, akkor mindkét adótól egyforma távolságra (150 km) vagyunk, ha 0,25, akkor egyiktől 75, a másiktól 225 km távolságra vagyunk, és így tovább, ha sok lehetséges értéket diagramok formájában jelenítünk meg, akkor hiperbolikus görbéket kapunk.

Amennyiben több adónk van, több hiperbolikus vonalat tudunk kiszerkeszteni, és ezek metszéspontjai konkrét koordinátákat jelentenek. Ezt láthatjuk a fenti ábrán. Lent balra az oszcilloszkóp képernyőjén megjelenő impulzusok, amiknek a távolságát milliszekundumban le tudjuk olvasni a képernyőről. Balra egy vevőegység aminek a középtájékán lévő két lyuk a detonátor helye, ugyanis az eszköz nem kerülhetett az ellenség kezére, inkább fel kellett robbantani. A rendszer pontossága nagyjából 1 mérföld volt (1,6 km), ami nagyon jónak számított, ráadásul több repülő is használhatta egyszerre mindenféle jel kibocsájtása nélkül.

A lenti képen egy komplett egység látható a repülőgép belsejében. Adódtak persze hátrányok is, a rendszer nagyon zavarérzékeny volt, amit a Németek ki is használtak ezért tovább kellett fejleszteni. A Gee MK. II vevőjében már cserélhető volt az oszcillátor, és új frekvenciákat használtak 40 és 90 MHz között.

A Gee a maga korában pontosnak számított, de ezt erősen korlátozta a kis méretű képernyő, amin a jelek távolságát kellet kimérni. Úgy gondolták hogy ha nagyobb katódsugárcsövet használnak, akkor javíthatnak a rendszeren, ezt viszont nem tudták a repülőgépre telepíteni, ezért megszületett az Oboa rendszer, ahol megváltoztatták a koncepciót. Itt a földi állomáson volt a nagy képernyő. Az alapelv hasonlított az Y-Gerate német rendszerre. Két földi állomás kellett hozzá, amiknek az impulzusait a repülőgép visszasugározta, és a jelek késleltetési idejéből határozták meg a pozíciót, csak sokkal pontosabban mint a Gee. A vezérállomást macskának hívták, ez tartotta egy körív alakú pályán a bombázót, ami áthaladt a cél fölött. Amennyiben erről az ívről letért a repülőgép, korrekciós jeleket küldtek neki morze kód formájában, hogy hogyan módosítsa a pályáját. A másik földi állomás az egér nevet kapta, és csak akkor adott impulzust ha közvetlen a cél fölé értek. Lenti képen láthatjuk a folyamatot, a jobb felső sarokban pedig a vezérlőt a nagy méretű képernyőkkel.

A tesztek során Angliában igen figyelemreméltó 10 méteres pontosságot sikerült elérni, ez természetesen romlott ellenséges terület fölött, de még így is nagyjából megduplázódott a bombázások hatékonysága a többi megoldáshoz képest. A német radarrendszerekkel egyértelműen azonosítani tudták az Oboa kommunikációját, és zavaró jeleket sugároztak, ekkor jött az Oboa Mk. II., ami már az X sávban (8-12GHz) működött az eredeti 200 MHz helyett, viszont megtévesztésképpen még a régi alacsonyabb frekvenciákat sem kapcsolták le. Természetesen erre is rájöttek a Németek, és 1944 áprilisában jött az Oboa Mk. III. ami már ellenállt mindenféle zavaró tevékenységnek. Az Oboa továbbfejlesztése a Gee-H rendszer volt, ami valószínűleg azért kapta ezt a nevet mert a alap Gee alkotóelemek felhasználásával készült, viszont az Oboa elvét használta azzal a kiegészítéssel hogy a különböző gépek, vagy gépcsoportok más időzítésű jeleket sugároztak vissza, ezáltal úgymond címezni lehetett a pályamódosító információkat. Későbbiek folyamán a SHORAN és DME rendszerek is a Gee-H alapelvét alkalmazták, ezért erről még lesz szó.

A Németek is rögtönöztek egy az Oboához hasonló rendszert, amit a keleti fronton használtak korlátozott mértékben, ennek a neve Egon. Két módosított Freya radar volt a macska és az egér szerepében egymástól 150 km távolságban. A repülőgépeken rendszeresített IFF (barát-ellenség felismerő rendszer) vevőit használták fel hozzá, és beszéddel irányították a bombázókat. Egy aukciós oldalon 2005-ben vásárolt példányt próbáltak feltámasztani, és szimulálni az eredeti környezetet. A lenti ábrán ennek a földi egysége a Nachtfee látható, jobbra pedig az oszcilloszkóp képernyője, ahol a kisugárzott és a repülőgépen lévő FUG25a (IFF) által visszaküldött jel tüskéje látszik. A körben lévő osztásokból lehetett kiszámolni a távolságot.

Mi az a Huff-Duff (HF/DF) vevő? Egy rádiós pozíció meghatározó eszköz, aminek az Enigma kódok feltörése mellett hatalmas szerepe volt a német tengeralattjárók felderítésében. Robert Watt már 1919-től kezdve azzal kísérletezett hogyan lehetne egy távoli vihar helyét meghatározni rádióiránymérő módszerekkel. A villámlás után egy ionizált gázfelhő marad, ami képes visszaverni a rádióhullámokat. Ennek a pozícióját próbálta meghatározni változó sikerrel, ugyanis a villám túl rövid ideig tartott és kissé instabilnak bizonyult, viszont az alapelvet később felhasználták az ellenséges járművek felderítése során. 1926-ra alakult ki teljesen az alap koncepció, amihez kellett egy Adcock antenna és egy kétsugaras oszcilloszkóp, ami akkoriban ritka madárnak számított.

A működés dióhéjban: az Adcock antenna 4 rúdjáról kapott jellel vezéreljük az oszcilloszkóp sugarának az eltérítését, és a jobb oldali ábrán látható görbét kapjuk (persze nem ilyen szépet), ami megmutatja a jelforrás irányát, pontosabban ekkor még két irány lehetséges, de a középre telepített antenna úgy van méretezve hogy a hamis irányt elnyomja. A Huff-Duff állomások minimum 2 vevőből álltak egymástól legalább 48 kilométeres távolságban, és telefonvonalon összeköttetésben voltak egymással. Eleinte ellenség-barát felismerő rendszer híján ezeket a állomásokat a saját gépek követésére használták, mivel az ország belsejében nem volt radar lefedettség. Ehhez kellett a "Pip-vinnyog" rendszer, ami a repülőgép hagyományos rádióját használta fel navigációs célokra, ami abból állt hogy egy időzítő órát kapcsoltak az adóhoz, ami percenként 14 másodpercig 1 Kilohertzes jelet sugárzott, ezt a Huff-Duff állomás bemérte és elküldte az adatokat az irányító központba ahol a filmekben látott módon térképen tologatással beállították az adott gép pozícióját. Lenti képen a TR.9D rádiót láthatjuk amivel az Angolok alkalmazták az előbbi módszert, ennek az amerikai megfelelője az RC-96A, amit az USAAF ugyanerre a célra használt.

Egy darabig fejlesztgették a rendszert, több sávos lett hogy ne a beszélgető csatornát kelljen navigációs célokra fenntartani, de ahogy nőtt a forgalom a légtérben fokozatosan átvették a szerepkört az egyre szaporodó radarállomások és az IFF, azaz ellenség-barát felismerő rendszerek. 1942-től a Huff-Duff állomások is más szerepkört kaptak, ez pedig a német tengeralattjárók felderítése volt. Bár az U-hajók a víz alatt is tudtak rádión keresztül parancsokat venni, de ha adni akartak fel kellett jönni a felszínre, ahol egy kommunikáció nagyjából 20 másodpercig tartott. Ennyi idő állt rendelkezésre a Huff-Duff egységeknek hogy bemérjék őket, ami a legtöbbször sikerült is. Minél több állomás vette a jelet, annál pontosabban tudták meghatározni a pozíciót. A vevőben egy motor meghajtású hangolást alkalmaztak, ami folyamatosan pásztázta a megfigyelni kívánt frekvenciákat, ha jelet észleltek riasztották a többieket. Nyilván erre a Németek is rájöttek és 1944 augusztusára kidolgoztak egy rendszert ami fél másodperc alatt küldte volna el az üzeneteket, de már nem volt idő bevezetni.

A fenti kép bal oldalán egy Huff-Duff állomás látható, jobbra pedig hajón használatos vevő, ami Super-Duff becenévre hallgat és Belfastban egy múzeumhajón ma is megtekinthető. Természetesen sokféle modell létezett.

Források: Wikipédia, www.pistonemuseu.co.uk, www.cdvandt.org