Мини-лекции. Радионавигация. Пеленгатор

Владимир Сысолятин
   Пятидесятые... Вот уже американцы уничтожили атомными бомбами два японских города. Наши умельцы испытали атомное, а затем и водородное оружие... Американские планы по нашему окончательному уничтожению были свёрстаны... Как вдруг американцы задёргались, заистерили... Их лучшие друзья, втихомолку, в тайне от них оказывается создают свою атомку! И? И стали наезжать! Мол колитесь, что вы там всё время роете в пустыне? А?! Но эти чёртовы израильтяне рогом стали упираться! Всё это враки, клевета на честных и кристально чистых друзей... Но американцы не поверили текстильному комбинату в пустыне. Не поверили и даже после того как состоялся проверочный визит, где каждому визитёру подарили по мужской сорочке.. Это сейчас можно заглянуть со спутника под юбку, а тогда?.. Как эти чёртовы американцы узнали про Димон? При помощи радиоперехвата переговоров израильтян. Это теперь адрес известен: «Исраил», Димон... Прямо и налево...

   Конечно перехватить радиообмен израильтян было ещё полдела, но как установить точное местонахождение текстильного комбината? Ведь весь радиообмен мог быть дезой? Как скажем японцы обманули американцев при нападении на Пирл-Харбор. Соединение японского флота двигалось к Пирл-Харбону в режиме полного радиомолчания. Зато оставшиеся на берегу знакомые американской разведке радисты кораблей интенсивно работали. Короче развели америкашек как лохов!

   Так как же всё-таки определить местонахождение источников информации? Правильно, путём пеленгования. И это вторая половина работы радиоразведки. Как это всё работает? Посмотрите на рис1. Это пояснение в общем виде конечно, принципа пеленгации. Обычные радиоприёмники, но? Но с использование остронаправленных антенн. Антенн, позволяющих определить направление на работающий источник. Ну и что? Что это нам даёт? Это, что мы должны идти по прямой и стучать в калитку каждой хаты? Типа, это не у вас ли, случайно сидит «шпиён» и пиликакет шифрограммы? А?! Вот чтобы не маяться дурью берётся ещё один радиоприёмник с остронаправленной антенной. Причём между приёмниками должно быть некое расстояние (база)! И уже с другого радиоприёмника определив направление можно вычислить координаты злодея!

   На картинке рис1 показано как это делается. На двух пунктах радиопеленга определяется эти самые радиопеленги, — углы a1 и a2. Точка пересечения линий пеленгов и даст координаты «шпиёнской» радиостанции Б. Но не всё так просто и красиво как кажется на первый взгляд! Как правило разведка ведётся на разных диапазонах и стало быть много нужно антенн иметь в своём арсенале со всеми поворотами... Это во-первых, а во-вторых сложные антенны имеют как правило многолепестковую диаграмму направленности. В смысле могут быть ложные показания координат. Задачу решили просто, создав антенну лишённую всяких ложных лепестков в диаграмме направленности.

   Посмотрите на рис6. Здесь показаны диаграммы двух простеньких антенн: рамочной и вертикального штыря. У штыря диаграмма  — окружность (показана штриховой линией). У рамочной — две окружности в виде восьмёрки. Если смотреть сверху, то штырь маленькая жёлтая точка. Рамка же в виде утолщённого отрезка прямой на горизонтальной оси. При включении каждой антенны отдельно мы на штыревую антенну будем принимать со всех сторон сигналы одинаково. На рамку же максимальный приём ведётся с двух направлений. Для нас слева и справа. Минимальный же уровень придётся на направление вверх и вниз. Вот и попробуй теперь определить с какой стороны приходит сигнал? Однозначного ответа нет!

   Задача кардинально решается при включении одновременно этих двух антенн! И тогда суммарная диаграмма будет выглядеть вот так, как закрашенная зелёным цветом! Эта диаграмма напоминающая в разрезе то, через чего в Рассеее всё и делается! Это кардиоида. Вы можете спросить, а как же при такой тупой форме попасть куда надо? Правильно максимум здесь тупой как сибирский валенок, но? Но вот минимум то, что надо! Если конечно пеленг мы определяем на слух! Человеческое ухо точнее определит минимум чем максимум. И стало быть направление стрелочки однозначно даст направление на «шпиёна»! Так устроен пеленгатор Р-100 немецкой конторы «Телефункен», изображённый на рис3.

   К сожалению не всё так гладко получается! Человеческий фактор и всякие другие аппаратные ошибки не дают стопроцентный результат, а посему?.. Правильно, результат лучше получить с помощью трёх пеленгаторов рис1с. Далее строится треугольник ошибок и на пересечении биссектрис в точке S и находится шпионская станция. Встречал я такое понятие как эллипс ошибок. Ведь при наших с Вами рассуждениях мы считаем диаграмму антенн идеальной узкой, но? Но на самом деле это всегда сектор имеющий какой-то угол. Плюс аппаратные и чисто человеческие ошибки. Эллипс ошибок строится как раз на пересечении секторов. Для обывательского понимания это тот же треугольник ошибок. И для простоты суждений искать шпиона надо не в точке S, а по всей площади треугольника или эллипса.

   Догадываюсь, что Вам не терпится узнать причём здесь какая-то радиоразведка, израильтяне? Но ведь наша тема ПЕЛЕНГАТОР, а его работа хоть на разведку хоть на навигацию ничем в общем-то не отличается?! И если уж мы коснулись пеленгации, то нужно сказать несколько слов об «охоте на лис»! Ну, вообще-то никаких живых лис здесь нет, да и других тоже. Но связь с пеленгацией стопроцентная. Если Вы сами не имели отношения к такому виду спорта как ориентирование на местности, то наверняка хоть раз в жизни слышали о таком?.. Это когда дают Вам в зубы карту местности (незнакомой), компас и вперёд! Вам нужно пройти контрольные пункты и выйти на финиш и всё! Вот нечто подобное и в охоте на лис. Та же местность (может и компас?) и? И спортивный радиоприёмник, ПЕЛЕНГАТОР. Нечто похожее на пеленгатор рис3. Разве, что не такой солидный и шибко портативный. На местности раскиданы радиостанции-лисы и Вам нужно их найти и дойти до финиша! Найти естественно с помощью пеленгации. Даже фильм есть художественный «ОХОТА НА ЛИС». Там актёр Владимир Гостюхин (чуть-чуть старше меня) носится как угорелый с таким вот пеленгатором. Молодой «ЫШО»! Вообще-то это социальная драма, а охота... Это так, между прочим, увлечение персонажа в исполнении Владимира Гостюхина...

   В шестидесятые и мне пришлось однажды заняться своеобразной охотой. Тогда было распространено так называемое радиохулиганство. И как бы существовали специальные машины-пеленгаторы?.. Но я не об этом. Кроме известных в нашей станице клиентов (и я в том числе) появился новый! Но он, с нами ну никак не хотел вступать в контакт. И вот я решил найти его с помощью этой самой пеленгации. С помощью карманного радиоприёмника. Кто не в курсе, приёмники такого класса, работающие на средних и длинных волнах, имели магнитную антенну. А она в свою очередь направленную диаграмму примерно как у рамочной антенны. Я направился на один конец станицы и взял пеленг, а затем на другой, третий. Ну, а уж потом направился в тот самый треугольник ошибок! Даже не имея каких либо индикаторов на слух чувствовалось приближение к работающей станции! Очень он удивился когда я ему постучал в калитку... Это был несчастный человек. После службы в армии и получивший большую дозу облучения... Ну, в общем обречённый на одиночество...

   Вопрос пеленгации такими вот простыми устройствами рис3 не мог на сто процентов быть решён из-за ряда технических причин. И вот ещё в 1919 году англичаниным Эдкоком была предложена система антенн из двух вертикальных антенн. Под антенной подразумевался вертикальный вибратор. Чем характеризуется всё что мы с Вами рассмотрели? Да, всё это делается с помощью слуха оператора и естественно его субъективного восприятия. А как же с автоматикой и современными скоростями?

   На рис4 и рис7 показаны функциональные схемы двух систем пеленгаторов. Как в том так и другом случае применяются четыре вертикальные антенны. Причём их в отличие от изображённой на рис3 не нужно вращать! А всё только фиксируется, но уже техническими средствами (ну, почти?) На рис4 пеленгатор с так называемым гониометром. Две антенны А-А' ориентированы на линии Юг-Север. А антенны В-В' Запад-Восток. Каждая пара, в гониометре, в своей стартовой катушке наводит свой ток. Внутри этих катушек расположена подвижная искательная катушка. Задача оператора найти такое положение искательной катушки где ток в ней будет минимальным! Связанная с ней стрелочка как раз и показывает угол пеленга. Преимущество такой системы: Большие, неподвижные антенны. Высокая чувствительность и механическая отвязка приёмника от антенн.

   Вторая схема, — двухканальный пеленгатор. Так называемая система Ватсон Ватта. Те же антенны, но! Но с каждой пары сигнал приходит на свой приёмник и далее поступает на пары электродов электронно-лучевой трубки. В результате мы видим фигуры Лиссажу. При идентичных характеристиках приёмников фигура есть прямая линия как на рис7. При раздрае характеристик линия превращается либо в эллипс или даже в окружность. Положение линии-указателя указывает на угол пеленга! Такая вот хитрая система. Здесь роль оператора можно и вовсе исключить...

   Вернёмся к нашим рисункам-иллюстрациям. На рис4 и 7 Вы видите на концах вертикальных антенн цветные перекладины. Что это? Это лишь то, что может быть использовано в портативных пеленгаторах (на кораблях и самолётах) Так ещё используются рамочные антенны и тоже неподвижные! А принцип управления диаграммой направленности один и тот же.

   Кстати, всю антенную систему можно использовать и наоборот. В качестве передающей... Но об этом в других мини-лекциях. На рис2 как раз и показано всё это пеленгование (радиопеленгование). Радиопеленгование как средство навигации. В данном случае решение по определению места корабля (самолёта). Причём сразу два варианта: либо два пеленгатора (А, Б) определяют местонахождение корабля по его работающей радиостанции, либо с корабля определяют по пеленгу двух радиомаяков (тех же А и Б но работающих на излучение). Вот только курс корабля (правильный) определить не получится! Такой вот пеленгатор-маяк и показан на рис5. Это установка военная образца 30-40-вых годов. Четыре антенны для пеленгации (как на рис4 и 7) и штыревая на самой машине, для связи или в качестве маяка? Потому как на двух одинаковых фотографиях (один и тот же объект в разных ракурсах) подписано: на одной как радиопеленгатор, а на другой как радиостанция?!