SHORAN — это аббревиатура от SHO rt RA nge N avigation, типа электронной навигационной и бомбометной системы, использующей точный радиолокационный маяк. Она была разработана во время Второй мировой войны , и первые станции были установлены в Европе, когда война заканчивалась, и действовала с Martin B-26 Marauders, базировавшихся на Корсике, а затем базировавшихся в Дижоне и в B2-6, переданных южноафриканским ВВС в Италии. Первая бомбардировка в условиях нулевой видимости 10/10 была проведена над Германией в марте 1945 года. Первое боевое применение она получила в бомбардировщиках B-25, B -26 и B-29 во время Корейской войны .
SHORAN использовала наземные транспондеры для ответа на сигналы запроса, отправленные с бомбардировщика. Измеряя время прохождения туда и обратно от одного из транспондеров, можно было точно определить расстояние до этой наземной станции. Самолет летел по дугообразной траектории, которая удерживала его на заданном расстоянии от одной из станций. Расстояние до второй станции также измерялось, и когда он достигал заданного расстояния от этой станции, бомбы сбрасывались. Основная идея была похожа на систему Oboe , разработанную Королевскими ВВС , но в Oboe транспондер находился на самолете. Это ограничивало Oboe управлением одним самолетом на наземную станцию, в то время как SHORAN мог управлять десятками, ограничиваясь только тем, насколько быстро могли реагировать транспондеры наземной станции.
SHORAN был отправлен в бой из-за присутствия МиГ -15 над Кореей, который вытеснил B-29 из дневных боев в июне 1951 года. Ночные операции были не очень продуктивными, и ВВС США заинтересовались любым способом улучшить свои результаты. Система была внедрена, а экипажи обучены к ноябрю 1952 года, и SHORAN оставался в использовании с тех пор до конца войны. Он был особенно эффективен в начале 1953 года, когда северокорейские ВВС начали перевооружение на случай открытия нового наступления. B-29 начали кампанию, но в наличии было всего дюжина самолетов, поэтому их вскоре заменили B-26 для поддержания постоянной бомбардировки аэродромов. Возможное наступление так и не состоялось; перемирие было подписано в июле. После этого он не использовался из-за растущего внимания Стратегического авиационного командования к дальним бомбардировкам с применением ядерного оружия . Хотя SHORAN использовался военными лишь недолгое время, излишки оборудования вскоре нашли новое применение в нефтегазовой отрасли, где его использовали для высокоточного позиционирования кораблей при сейсмических измерениях.
В 1938 году инженер RCA Стюарт Уильям Сили , пытаясь удалить «призрачные» сигналы из экспериментальной телевизионной системы, понял, что он может измерять расстояния по разнице во времени приема радиосигнала. Летом 1940 года Сили предложил построить SHORAN для ВВС США. Контракт был заключен 9 месяцев спустя, и SHORAN провел свои первые летные испытания в августе 1942 года. Первая закупка состоялась весной 1944 года, а первые боевые действия в северной Италии состоялись 11 декабря 1944 года.
Во время разработки системы Сили и менеджер RCA летали в Англию, чтобы описать систему американским и британским военно-воздушным силам. Там они наблюдали за Oboe , который мог управлять только одним самолетом, в отличие от Shoran, который мог управлять несколькими. На обратном рейсе почти вся информация о Shoran была утеряна в авиакатастрофе, и Сили был вынужден воссоздавать записи по собственной памяти. За свою работу он получил Магелланову премию в 1960 году. [1]
SHORAN, работающий на частоте 300 МГц, требует бортового комплекта AN/APN-3 и двух наземных станций AN/CPN-2 или 2A. [ требуется разъяснение ] Оборудование на борту самолета включает передатчик, приемник, пульт оператора и бомбардировочный компьютер модели K-1A. Передатчик посылает импульсы на одну из наземных станций, а система вычисляет дальность в статутных милях, измеряя время, прошедшее между импульсом передатчика и возвращенным сигналом. Система была предназначена для использования в навигации, но стало очевидно, что она будет хорошо работать для слепого наведения во время бомбардировок в условиях плохой видимости. Установка, состоящая из бомбардировочного компьютера K-1A в сочетании с навигационной системой, была первой SHORAN. Система SHORAN спроектирована таким образом, что когда самолет смотрит на цель, низкочастотная станция должна быть слева, а высокочастотная станция — справа. Это позволяет компьютеру триангулировать две станции и цель.
Ограничения SHORAN включают в себя:
В Корее использовалось мало новых передовых технологий, но SHORAN был исключением. Самолеты B-26 были впервые оснащены системой в январе 1951 года и впервые применили ее в бою в следующем месяце.
Сразу же были выявлены некоторые проблемы: наземные станции располагались слишком далеко от целей, наземное и воздушное оборудование не обслуживалось должным образом, лишь немногие специалисты знали, как работать с оборудованием, а операторы были слишком плохо знакомы с географией Кореи, чтобы использовать систему в полной мере.
Изменения были внесены, и к июню 1951 года наземные станции были размещены в более полезных местах, таких как острова и вершины гор, а обучение операторов и техников познакомило их с системой. К ноябрю 1952 года эти изменения превратили SHORAN в надежную точную систему слепого бомбометания, которая использовалась самолетами B-29 и B-26 до конца войны.
Во время Ретриангуляции Великобритании между 1935 и 1962 годами первичная триангуляция Ordnance Survey Британских островов была связана с Норвегией и Исландией с помощью HIRAN, расширенной версии SHORAN. Связи обследования, простирающиеся от первичных точек триангуляции в Шотландии до точек триангуляции в Норвегии и Исландии, были обеспечены ВВС США в рамках реализации проекта, известного как North Atlantic Tie. [2] [3] [4]
Вскоре после Второй мировой войны ВВС США провели перенастройку всех триангуляций континентальной Европы для создания геодезического датума, известного как ED50 , единой системы на основе универсальной поперечной системы координат Меркатора . Инициатива North Atlantic Tie была направлена на создание геодезической связи между Северной Америкой и Европой путем измерения трилатерационной сети и разрешения позиционирования европейских станций триангуляции относительно североамериканского датума . [5]
С июля по сентябрь 1953 года ВВС США использовали HIRAN для обследования связи между тремя геодезическими станциями в Норвегии и тремя на материковой части Шотландии и Шетландских островах . Это ознаменовало начальную фазу более крупного проекта, который связал обследования Норвегии, Исландии и Гренландии с Канадой . [6] Сеть, связывающая Шотландию с Норвегией, включала пятнадцать измеренных линий: три среди норвежских станций, три среди шотландских и шетландских станций и девять линий через Северное море . [3]
Геодезические станции SHORAN не полностью соответствовали геодезическим станциям триангуляции, но близость считалась такой, что не было никакой существенной ошибки при переносе с одной на другую. [3] Норвежские станции были:
А британские станции были:
Каждая из пятнадцати линий обследования была измерена шестью пересечениями линий на каждом из двух уровней высоты , что в общей сложности составило двенадцать пересечений, все из которых составляли часть миссии обследования. Расстояние между двумя станциями обследования было получено из минимальной суммы времени прохождения сигнала от передатчика, перевозимого самолетом, пролетающим через измеряемую линию, до пары терминалов на каждом конце линии и обратно. Миссия была одобрена при условии:
Самая неточная из отклоненных миссий обследования отклонилась от принятой меры на 0,0055 мили (29 футов), а среднее расхождение между отклоненной мерой и средним значением принятых мер составило 0,0013 мили (6 футов). Окончательные результаты и оценка были вычислены на основе наблюдения за позициями наземной съемки, включая станции как в Исландии, так и на Фарерских островах . [3]
Операция прошла в целом успешно, однако Управление картографии посчитало, что результаты не соответствовали геодезическому стандарту, необходимому для первичной триангуляции, а в измерениях между норвежскими станциями имелось расхождение в 12 метров (39 футов). [5]
Начиная с конца 1940-х и продолжая 1980-ми годами избыточные системы SHORAN стали широко использоваться для обеспечения точной навигации в нефтегазовой отрасли. Такие компании, как Offshore Navigation, Inc., Navigation Management, Coastal Surveys (базируется в Сингапуре) и Western Geophysical, развернули приемники SHORAN для навигации судов сейсмической разведки и позиционирования буровых установок по всему миру. Эта технология сыграла ключевую роль в успешном развитии шельфовой нефтегазовой отрасли в послевоенную эпоху. Переносные на грузовиках транспондеры SHORAN и антенны высотой до 90 футов (27 м) были установлены в нескольких футах от геодезических маркеров вблизи побережья. Цепи SHORAN, состоящие из трех или четырех береговых станций, использовались для обеспечения высокоточной навигации на больших разведочных участках и на расстоянии до 200 миль (320 км) от берега. Часто массивные передатчики на вакуумных трубках оснащались твердотельными блоками управления для более надежной работы и улучшения приема более слабых сигналов за горизонтом.