El Gee,
a veces escrito GEE, fue un sistema de navegación por radio utilizado por la
Royal Air Force durante la Segunda Guerra Mundial. Midió el tiempo de retraso
entre dos señales de radio para producir una corrección, con una precisión del
orden de unos pocos cientos de metros a distancias de hasta unas 350 millas
(560 km). Fue el primer sistema de navegación hiperbólica que se utilizó
operativamente, entrando en servicio con RAF Bomber Command en 1942.
El Gee
fue ideado por Robert Dippy como un sistema de aterrizaje ciego de corto
alcance para mejorar la seguridad durante las operaciones nocturnas. Durante el
desarrollo del Establecimiento de Investigación de Telecomunicaciones (TRE) en
Swanage, se descubrió que el rango era mucho mejor de lo esperado. Luego se
convirtió en un sistema de navegación general de largo alcance. Para objetivos
grandes y fijos, como las ciudades que fueron atacadas por la noche, el Gee
ofreció suficiente precisión para usarse como referencia de puntería sin la
necesidad de usar una mira de bombardeo u otras referencias externas. La
interferencia redujo su utilidad como ayuda para bombardeos, pero permaneció en
uso como ayuda para la navegación en el área del Reino Unido durante y después
de la guerra.
El Gee
siguió siendo una parte importante del conjunto de sistemas de navegación de la
RAF en la era de la posguerra y apareció en aviones como el English Electric
Canberra y la flota de bombarderos V. También tenía un uso civil y se
establecieron varias cadenas Gee nuevas para apoyar a la aviación militar y
civil en toda Europa. El sistema comenzó a cerrarse a fines de la década de
1960, y la última estación salió del aire en 1970. El Gee también inspiró el
sistema LORAN original ("Loran-A").
Historia
Trabajo
previo
La idea
básica de la navegación hiperbólica por radio era bien conocida en la década de
1930, pero el equipo necesario para construirla no estaba ampliamente
disponible en ese momento. El principal problema involucraba la determinación
precisa de la diferencia en el tiempo de dos señales muy próximas, diferencias
en milisegundos y microsegundos.
Durante
la década de 1930, el desarrollo del radar exigió dispositivos que pudieran
medir con precisión este tipo de sincronización de señales. En el caso de Chain
Home, las antenas de transmisión enviaban señales y cualquier reflejo de
objetivos distantes se recibía en antenas separadas. Se utilizó un osciloscopio
(u oscilógrafo como se conocía en el Reino Unido) para medir el tiempo entre la
transmisión y la recepción. El transmisor activó un generador de base de tiempo
que inició un "trazo" que se movía rápidamente a lo largo de la
pantalla del osciloscopio. Cualquier señal recibida hizo que el haz se desviara
hacia abajo, formando una señal intermitente. La distancia que se había movido
la traza desde el lado izquierdo de la pantalla se podía medir para calcular
con precisión la diferencia de tiempo entre el envío y la recepción, lo que, a
su vez, se podía usar para calcular el rango inclinado hacia el objetivo.
El
radar también se puede utilizar como sistema de navegación. Si dos estaciones
pueden comunicarse, podrían comparar sus medidas de la distancia a un objetivo
y usar trilateración básica para determinar la ubicación. Este cálculo podría
luego enviarse a la aeronave por radio. Esta es una operación que requiere
bastante mano de obra, y aunque fue utilizada tanto por los británicos como por
los alemanes durante la guerra, la carga de trabajo significaba que
generalmente solo podía usarse para guiar un solo avión.
Propuesta
de sistema de aterrizaje
En
octubre de 1937, Robert (Bob) J. Dippy, que trabajaba en el laboratorio de
radar de Robert Watson-Watt en RAF Bawdsey en Suffolk, propuso utilizar dos
transmisores sincronizados como base para un sistema de aterrizaje ciego.
Imaginó dos antenas transmisoras ubicadas a una distancia de aproximadamente 10
millas (16 km) a cada lado de una pista. Un transmisor a mitad de camino entre
las dos antenas enviaría una señal común a través de las líneas de transmisión
a las dos antenas, lo que aseguraba que ambas antenas transmitieran la señal en
el mismo instante.
Un
receptor en el avión sintonizaría estas señales y las enviaría a una pantalla
tipo A-scope, como las que usa Chain Home. Si la aeronave estuviera
correctamente alineada con la pista, ambas señales se recibirían en el mismo
instante y, por lo tanto, se dibujarían en el mismo punto de la pantalla. Si la
aeronave estuviera situada a un lado o al otro, una de las señales se recibiría
antes que la otra, formando dos picos distintos en la pantalla. Al determinar
qué señal se estaba recibiendo primero, los pilotos sabrían que estaban más
cerca de esa antena y podrían recuperar la dirección correcta alejándose de
ella.
A Watt
le gustó la idea, pero en ese momento no era evidente una necesidad apremiante
del sistema. En ese momento, la RAF confiaba en el bombardeo diurno de
formaciones cerradas de bombarderos fuertemente defendidos como su principal
fuerza de ataque, por lo que los aterrizajes nocturnos no eran una preocupación
importante. Las ayudas para el aterrizaje serían útiles, pero el trabajo de
radar era la necesidad más urgente.
Propuesta
de sistema de navegación
Los
planes de la campaña de bombardeo de la RAF fracasaron rápidamente,
especialmente después de la batalla aérea de Helgoland Bight en 1939.
Contrariamente a lo que se pensaba antes de la guerra, los bombarderos
demostraron ser extremadamente vulnerables tanto al fuego terrestre como a los
cazas atacantes. Después de algunas discusiones, se decidió que el mejor curso
de acción era volver al bombardeo nocturno, que había sido el concepto
principal a principios de la década de 1930.
Esto
planteó la necesidad de mejores ayudas para el aterrizaje y de ayudas para la
navegación nocturna en general. Dippy refinó su sistema para este propósito y
presentó formalmente una nueva propuesta el 24 de junio de 1940. El diseño
original usaba dos transmisores para definir una sola línea en el espacio, por
la línea central de la pista. En su nuevo concepto, se producirían cartas que
ilustraran no solo la línea de diferencia cero, donde se superponían los blips
como el sistema de aterrizaje, sino también una línea donde los pulsos se
recibían con 1 μs de diferencia, otra con 2 μs, etc. El resultado sería una
serie de líneas dispuestas en ángulo recto con la línea entre las dos
estaciones.
Un solo
par de tales transmisores permitiría a la aeronave determinar en qué línea se
encuentran, pero no su ubicación a lo largo de ella. Para este propósito, se
requeriría un segundo conjunto de líneas desde una estación separada.
Idealmente, estas líneas estarían en ángulo recto con la primera, produciendo
una cuadrícula bidimensional que podría imprimirse en las cartas de navegación.
Para facilitar el despliegue, Dippy notó que la estación en el centro podría
usarse como un lado de ambos pares de transmisores si estuvieran dispuestos
como una L. Medir los retrasos de tiempo de las dos estaciones atípicas en
relación con el centro y luego buscar esos números en una carta, un avión podría
determinar su posición en el espacio, tomando una posición. Las líneas
cuadriculadas en los gráficos dieron a los sistemas su nombre, "Gee"
por la "G" en "Grid".
Como el
sistema ahora estaba destinado a ofrecer navegación en un área mucho más
amplia, los transmisores de una sola estación tendrían que estar ubicados más
separados para producir la precisión y cobertura requeridas. La solución de
antena múltiple y transmisor único de la propuesta original ya no era adecuada,
especialmente porque las estaciones estarían ubicadas muy separadas y el
cableado a un punto común sería difícil y costoso. En cambio, Dippy describió
un nuevo sistema que utiliza transmisores individuales en cada una de las
estaciones. Una de las estaciones enviaría periódicamente su señal en función
de un temporizador. Las otras estaciones estarían equipadas con receptores a la
escucha de la señal que llega desde la estación de control. Cuando recibieran
la señal, enviarían sus propias transmisiones. Esto mantendría todas las estaciones
sincronizadas, sin necesidad de un cable entre ellos. Dippy sugirió construir
estaciones con un "maestro" central y tres "secundarios" a
unas 80 millas (130 km) de distancia y dispuestos aproximadamente a 120 grados
de distancia, formando un gran diseño en "Y". Una colección de tales
estaciones se conocía como una cadena.
Se
esperaba que el sistema operara en rangos de alrededor de 100 millas (160 km),
según la creencia generalizada dentro del establecimiento de ingeniería de
radio del Reino Unido de que las señales de onda corta de 30 MHz tendrían un
alcance relativamente corto. Con este tipo de alcance, el sistema sería muy
útil como ayuda para la navegación de corto alcance al aeropuerto, así como
para ayudar a los bombarderos a formarse en un lugar acordado después del
lanzamiento. Además, después de volar a su altitud de crucero, los bombarderos
podrían usar las posiciones de Gee para calcular los vientos en altura, lo que
les permitiría calcular con mayor precisión las posiciones de navegación a
estima después de que la aeronave pasara fuera del alcance de Gee.
Los
sistemas experimentales se estaban instalando en junio de 1940. En julio, para
deleite de todos, el sistema claramente se podía utilizar a al menos 300 millas
(480 km) a altitudes de 10.000 pies (3,0 km). El 19 de octubre, se hizo una
corrección a las 110 millas (180 km) a 5000 pies.
Nueva
ofensiva
El
descubrimiento del alcance extendido de Gee llegó a un punto crucial en la
campaña de bombardeos de la RAF. Habiendo confiado originalmente en el
bombardeo diurno, la RAF no había invertido una gran cantidad de esfuerzo en
las habilidades de navegación necesarias para volar de noche. Cuando comenzó la
ofensiva de bombardeo nocturno The Blitz, se descubrió que los alemanes habían
desarrollado una serie de ayudas de radio para esto, en particular el sistema
X-Gerät. La RAF inicialmente menospreció este enfoque, alegando que solo
demostraba la superioridad del entrenamiento de la RAF.
A fines
de 1940, una serie de informes llegaban de los observadores en el campo,
quienes notaban que los bombarderos aliados no parecían estar bombardeando sus
objetivos. En un caso, según los informes, las bombas cayeron a más de 50
millas (80 km) de su objetivo. Durante algún tiempo, estos resultados fueron
descartados, pero los pedidos de una investigación oficial llevaron al informe
Butt, que demostró que solo el 5% de las bombas enviadas en una misión cayeron
dentro de las 5 millas (8 km) de sus objetivos. Con estas estadísticas,
cualquier tipo de campaña estratégica basada en ataques contra fábricas y
objetivos similares era inútil. Esto condujo al notorio " desalojo "
de Frederick Lindemann.", que pedía que los esfuerzos de los bombarderos
se usaran contra las casas de los ciudadanos alemanes para quebrantar su
capacidad de trabajo y su voluntad de resistir. Esto se convirtió en la
política oficial de la RAF en 1942.
Mientras
se desarrollaba el debate, el Comando de Bombardeo redujo drásticamente su tasa
de salidas, a la espera de la reconstrucción de la fuerza con los
"pesados" de 4 motores recién llegados, como el Handley Page Halifax
y el Avro Lancaster, y el despliegue de Gee. Los dos, combinados, ofrecerían la
precisión y el peso de las bombas que requerían los cálculos de Lindemann. Los
esfuerzos para probar e implementar el Gee se convirtieron en una alta
prioridad, y el Comité Ejecutivo de la Cadena se estableció bajo la presidencia
de Robert Renwick en octubre de 1941 para ubicar una serie de estaciones Gee.
Gee no era la única solución que se estaba desarrollando; pronto se le unieron
los radares H2S y el sistema Oboe.
Casi
compromiso
Como la
disponibilidad inicial de los dispositivos Gee sería limitada, se adoptó la
idea de la fuerza exploradora. Este concepto había sido desarrollado
originalmente por la Luftwaffe para sus incursiones nocturnas contra
Inglaterra. Al carecer de suficientes equipos de radio y la capacitación
generalizada para colocar sus sistemas de navegación por radio en todos sus
aviones, reunieron lo que tenían en un solo grupo, KG100. El KG100 luego usaría
su equipo para lanzar bengalas, que actuaron como un punto de mira para los
siguientes bombarderos.
Ansiosos
por probar el sistema Gee, los conjuntos de prototipos se utilizaron en aviones
indicadores de objetivos mucho antes de que los conjuntos de producción
estuvieran disponibles en la cantidad requerida para grandes incursiones. El 15
de mayo de 1941, dicho conjunto proporcionó una solución precisa en un rango de
400 millas a una altitud de 10,000 pies. La primera cadena de transmisores
completa se completó en julio de 1941, pero en las pruebas sobre el Mar del Norte,
los conjuntos demostraron no ser confiables. Esto se rastreó hasta las fuentes
de alimentación y los tubos, y las correcciones se diseñaron y probaron ese
verano.
En la
noche del 11 al 12 de agosto, dos aviones equipados con Gee bombardearon usando
solo las coordenadas Gee y entregaron una "precisión asombrosa". Sin
embargo, en la noche siguiente en una incursión sobre Hannover, se perdió un
Vickers Wellington equipado con Gee. El conjunto Gee no contenía sistemas de
autodestrucción y podría haber caído en manos alemanas. Las pruebas operativas
se suspendieron de inmediato.
RV
Jones respondió iniciando una campaña de desinformación para ocultar la
existencia del sistema. Primero, se eliminó el uso del nombre en clave 'Gee' en
el tráfico de comunicaciones y se enviaron comunicaciones falsas en referencia
a un sistema ficticio llamado 'Jay'; se esperaba que la similitud causara
confusión. Un agente doble en el sistema Double Cross informó a la inteligencia
alemana una historia ficticia de escuchar a un par de miembros del personal de
la RAF hablando descuidadamente en un hotel sobre Jay, y uno lo descartó porque
era "solo una copia" del sistema Knickebein alemán. Jones sintió que
esto halagaría a los alemanes, quienes podrían considerar la información más
confiable como resultado. Se agregaron antenas adicionales a los transmisores
Gee para radiar señales falsas no sincronizadas. Finalmente, se transmitieron
señales falsas de Knickebein sobre Alemania. Jones notó que todo esto apelaba a
su inclinación por las bromas pesadas.
A pesar
de estos esfuerzos, Jones inicialmente calculó que solo se necesitarían 3 meses
antes de que los alemanes pudieran bloquear el sistema. Resulta que no se
encontraron atascos hasta cinco meses después de la campaña, y pasó mucho más
tiempo antes de que se convirtiera en una preocupación seria.
En
servicio
Incluso
con pruebas limitadas, el Gee demostró ser fácil de usar y lo suficientemente
preciso para sus tareas. El 18 de agosto de 1941, el Comando de Bombardeo ordenó
la producción de Gee en Dynatron y Cossor, y se esperaba que los primeros
juegos producidos en masa llegaran en mayo de 1942. Mientras tanto, se realizó
un pedido por separado de 300 juegos hechos a mano para entrega el 1 de enero.
1942, que luego se retrasó hasta febrero. En total, se fabricaron 60.000 juegos
Gee durante la Segunda Guerra Mundial, utilizados por la RAF, la USAAF y la
Royal Navy.
La
primera misión operativa con Gee tuvo lugar la noche del 8 al 9 de marzo de
1942, cuando una fuerza de unos 200 aviones atacó Essen. Se instaló en un
Wellington del Escuadrón N° 115 de la RAF Watton capitaneado por el Oficial Piloto
Jack Foster, quien luego dijo que "los objetivos se encontraron y
bombardearon como nunca antes". Krupp, el objetivo principal, escapó de
los bombardeos, pero las bombas alcanzaron las áreas del sur de la ciudad. En
total, el 33% de los aviones alcanzaron el área objetivo, un enorme avance con
respecto a los resultados anteriores.
El
primer ataque completamente exitoso dirigido por Gee se llevó a cabo el 13/14
de marzo de 1942 contra Colonia. Las tripulaciones líderes iluminaron con éxito
el objetivo con bengalas e incendiarios y el bombardeo fue generalmente
preciso. El Comando de Bombardeo calculó que este ataque fue cinco veces más
efectivo que el ataque anterior a la ciudad. El éxito de Gee condujo a un
cambio de política, seleccionando 60 ciudades alemanas dentro del alcance de
Gee para bombardeos masivos con 1.600 a 1.800 toneladas de bombas por ciudad.
Para
brindar cobertura a todo el Reino Unido, se construyeron tres cadenas Gee bajo
la dirección de Edward Fennessy. La cadena original comenzó a operar de forma
continua el 22 de junio de 1942, seguida de una cadena en Escocia más tarde ese
año y la cadena suroeste en 1943. Incluso cuando los esfuerzos de interferencia
alemanes se consolidaron, el Gee siguió siendo completamente útil como sistema
de navegación de corto alcance sobre el Reino Unido. Solo el 1,2% de los
aviones equipados con Gee no regresaron a su base, frente al 3,5% de los que no
lo tenían. El Gee se consideraba tan
importante que un conjunto Gee inservible dejaría en tierra un avión.
Una
ilustración del empleo rutinario del Gee por el Comando de Bombardeo en tareas
de navegación fue su uso (aunque limitado) en la Operation Chastise (comúnmente
conocida como "Dam Buster Raid") en mayo de 1943. En sus memorias, “Enemy
Coast Ahead”, Guy Gibson, el líder de la incursión, menciona brevemente a su
navegante, F/O 'Terry' Taerum, RCAF, empleando lo que Gibson llama "G
Box" de Taerum para determinar la velocidad terrestre mientras volaba muy
bajo por la noche sobre el Mar del Norte desde Gran Bretaña a Holanda, de
camino a Alemania.
Actualizaciones
La primera
interferencia seria se encontró en la noche del 4 al 5 de agosto de 1942. Esta
creció en fuerza cuando los bombarderos se acercaron a su objetivo en Essen, y
las señales quedaron inutilizables a 10 a 20 millas (16 a 32 km) del objetivo.
Los alemanes aún no conocían la cadena sur recién formada y seguía siendo útil.
El 3/4 de diciembre, se hizo un arreglo de esta cadena sobre Turín en Italia,
en un rango de 730 millas (1170 km). Este siguió siendo el récord operativo del
Gee, superado solo por una recepción anormal sobre Gibraltar en un rango de
1,000 millas (1,600 km).
Ya se
habían considerado los esfuerzos para contrarrestar las interferencias y dieron
como resultado el Gee Mk. II. Esto reemplazó el receptor original con un nuevo
modelo en el que los osciladores se podían quitar e intercambiar fácilmente
para proporcionar un rango de frecuencias operativas. Estos incluían la banda
original de 20 a 30 MHz, así como nuevas bandas de 40 a 50, 50 a 70 y 70 a 90
MHz. El navegador podría reemplazarlos en vuelo, permitiendo la recepción desde
cualquier cadena activa. El MK. II entró en funcionamiento en febrero de 1943,
momento en el que también había sido seleccionado por la 8ª Fuerza Aérea de los
EEUU.
El 23
de abril de 1942, se dio luz verde para desarrollar estaciones móviles para el Gee
en preparación para la invasión de Europa. Esto no solo extendería el alcance
del sistema hacia el este, sino que también permitiría que las estaciones se
movieran y aparecieran repentinamente en otro lugar si las interferencias se
convirtieran en un problema. La primera de tres eventuales cadenas móviles de
este tipo se formó el 22 de noviembre de 1943. Se puso en funcionamiento el 1
de mayo de 1944 en Foggia, Italia, y se utilizó operativamente por primera vez
el 24 de mayo. Otras unidades fueron enviadas a Francia poco después del Día D.
Las unidades móviles en Francia y Alemania fueron reemplazadas posteriormente
por estaciones fijas, las "pesadas".
Después
del final de la guerra en Europa, Gran Bretaña planeó enviar aviones Lancaster
al teatro japonés como parte de Tiger Force y usar Gee para el paso de vuelos a
Asia. Comenzaron los preparativos para los transmisores Gee en Nablus (en
Palestina) que guiarían los vuelos a través del Medio Oriente, pero la
rendición de Japón eliminó la necesidad de esta cadena. Este trabajo estaba
siendo llevado a cabo por MEDME, El Cairo, bajo Air Vice Marshall Aitken.
Los
bombarderos alemanes también utilizaron el sistema Gee para ataques contra el
Reino Unido; Los receptores Gee capturados proporcionaron la electrónica.
Gee-H
Más
adelante en la guerra, Comando de Bombardeo quería implementar un nuevo sistema
de navegación no para fijar la ubicación, sino para marcar un solo punto en el
aire. Esta ubicación se usaría para lanzar bombas o indicadores de objetivos
para ataques de otros bombarderos. El sistema Oboe ya proporcionó esto; Oboe
envió una señal de interrogación desde estaciones en el Reino Unido, las
"reflejó" en los transceptores de la aeronave y cronometró la
diferencia entre las dos señales utilizando un equipo similar a Gee. Sin
embargo, Oboe tenía la gran limitación de que solo podía guiar un solo avión a
la vez y tardaba unos 10 minutos en guiar un solo avión a su objetivo. Un
sistema capaz de guiar más aeronaves a la vez sería una mejora espectacular.
El
resultado fue una nueva versión del mismo concepto básico de Oboe, pero
invertido para que fuera impulsado por el avión y reflejado desde transceptores
terrestres. Esto requeriría equipo en la aeronave que pudiera recibir y medir
la diferencia de tiempo entre dos señales. La reutilización del equipo Gee
existente para este propósito era obvia. El nuevo sistema Gee-H solo requirió
una sola modificación, la adición de un nuevo transmisor que enviaría señales
para su reflexión desde transceptores terrestres. Con este transmisor apagado,
el sistema volvió a ser una unidad Gee normal. Esto permitió que se usara en
modo Gee-H durante los ataques, y luego en modo Gee para navegar de regreso a
sus aeródromos de origen.
Uso de
posguerra
El Gee
fue de tanta utilidad que los despliegues apresurados durante la guerra se
racionalizaron como base para un sistema de navegación en curso y en
crecimiento. El resultado fue un conjunto de cuatro cadenas, South Western,
Southern, Scottish y Northern, que tienen una cobertura continua en la mayor
parte del Reino Unido hasta la esquina noreste de Escocia. A estos se unieron
otras dos cadenas en Francia y una sola cadena en la zona de ocupación del
Reino Unido en el norte de Alemania.
Detalles
técnicos
Concepto
básico
Los
sistemas de navegación hiperbólicos se pueden dividir en dos clases
principales: los que calculan la diferencia de tiempo entre dos pulsos de radio
y los que comparan la diferencia de fase entre dos señales continuas. Aquí,
solo se considera el método de pulso.
Considere
dos transmisores de radio ubicados a una distancia de 300 km entre sí, lo que
significa que la señal de radio de uno tardará 1 milisegundo en llegar al otro.
Una de estas estaciones está equipada con un reloj electrónico que envía
periódicamente una señal de activación. Cuando se envía la señal, esta
estación, A, envía su transmisión. Un milisegundo después, esa señal llega a la
segunda estación, B. Esta estación está equipada con un receptor, y cuando ve
llegar la señal de A, activa su propio transmisor. Esto asegura que las
estaciones envíen señales con una precisión de 1 ms, sin que la segunda
estación necesite tener un temporizador preciso propio. En la práctica, se
agrega un tiempo fijo para tener en cuenta los retrasos en la electrónica.
Un
receptor que escucha estas señales y las muestra en un osciloscopio ve una
serie de destellos en la pantalla. Al medir la distancia entre ellos, se puede
calcular el retraso entre las dos señales. Por ejemplo, un receptor podría
medir la distancia entre dos señales para representar un retraso de 0,5 ms.
Esto implica que la diferencia en la distancia a las dos estaciones es de 150
km. En este caso, existe una infinidad de ubicaciones donde se podría medir ese
retraso: 75 km de una estación y 225 de la otra, o 150 km de una y 300 de la
otra, y así sucesivamente.
Cuando
se representa en un gráfico, la colección de ubicaciones posibles para
cualquier diferencia horaria forma una curva hiperbólica. La colección de
curvas para todos los retrasos medidos posibles forma un conjunto de líneas
radiantes curvas, centradas en la línea entre las dos estaciones, conocida como
"línea de base". Para tomar una posición, el receptor toma dos
medidas basadas en dos pares de estaciones diferentes. Las intersecciones de
los dos conjuntos de curvas normalmente dan como resultado dos ubicaciones
posibles, a igual distancia a cada lado del punto medio de la línea de base.
Usando alguna otra forma de navegación, por ejemplo, la navegación a estima,
uno puede eliminar una de estas posibles posiciones, proporcionando así una
solución exacta.
En
lugar de usar dos pares de estaciones separadas, el sistema se puede
simplificar al tener un solo maestro y dos secundarios ubicados a cierta
distancia entre sí para que sus patrones se superpongan. Una colección de tales
estaciones se conoce como "cadena".
Cadenas
Gee
Las
cadenas Gee usaban un arreglo con un maestro y dos o tres esclavos. Los
transmisores tenían una potencia de salida de alrededor de 300 kW y operaban en
cuatro bandas de frecuencia entre 20 y 85 MHz.
La
señal Gee para cualquier cadena dada consistía en una serie de pulsos de señal
de radio con una envolvente parabólica aproximadamente invertida de unos 6
microsegundos de duración. En un sistema de tres estaciones, el maestro enviaba
un solo pulso, denominado A, seguido 2 milisegundos (ms) más tarde por un pulso
doble, A′ (A Prime). La primera estación esclava envió un pulso único 1 ms
después del pulso único del maestro, etiquetado como B, y el segundo esclavo
envió un pulso único 1 ms después del pulso doble del maestro, etiquetado como C.
Como el receptor no tenía ningún medio de sincronizar automáticamente con la
señal maestra, el A′ doble pulso permitió que el navegador que operaba el
receptor identificara la secuencia de la orden. Toda la secuencia se repitió en
un ciclo de 4 ms (es decir, 250 veces por segundo), con el patrón ABA'-C. En el
caso de un sistema de cuatro estaciones, se repetiría el ciclo anterior, con la
adición de la estación D, que transmitiría otro pulso doble. Para permitir que
esto se identifique, la estación D se cronometró a 166 veces por segundo, de
modo que su pulso pasaría de la traza AB a la traza A'-C, sin aparecer en
ninguna de las trazas y de regreso a la traza AB. El ciclo por lo tanto fue
ABDA′-CABA′-CDABA′-C... . la D. El pulso que aparecía en ambas trazas
significaba que se podía hacer una corrección usando las combinaciones AB/AC,
AB/AD o AC/AD, dando un área más amplia de cobertura de alta precisión que el
sistema de tres estaciones.
La
activación de los pulsos A fue sincronizada a 150 kHz por un oscilador local
estable en la estación maestra, pero la sincronización a veces se cambiaba
deliberadamente. El tiempo de diez ciclos de esta oscilación de 150 kHz, 66,66
μs, se denominó unidad Gee y correspondía a una diferencia de alcance de 12,4
millas (20,0 km).
Decodificando
las señales
A bordo
de la aeronave, las señales de las tres o cuatro estaciones fueron recibidas y
enviadas a la pantalla. La siguiente descripción se refiere a un sistema de
tres estaciones, pero el pulso D se sustituiría por el pulso B o C en un
sistema de cuatro estaciones.
En la
configuración de base de tiempo "Principal", la pantalla CRT se
configuró para mostrar la señal en dos líneas (cada una mostrando la mitad del
tiempo de la señal). Se usó un oscilador local de mucha menos complejidad que
el de la estación maestra para activar el barrido de la pantalla. Cuando se
activa por primera vez, es poco probable que tenga exactamente el mismo tiempo
que la estación principal, por lo que el operador verá el patrón de señales
intermitentes que se desplazan por la pantalla. Se usó una perilla de control
que ajustaba el oscilador para sintonizar la frecuencia del oscilador local
hasta que las señales en la pantalla permanecieran estacionarias, lo que
significaba que los osciladores local y maestro ahora tenían el mismo tiempo.
Se identificarían los pulsos y luego se ajustaría el control del oscilador para
llevar los pulsos A' dobles a la izquierda de la traza inferior.
Se
usaron interruptores giratorios seguidos de un ajuste fino para colocar los
marcadores debajo de los pulsos B y C (los marcadores invertirían los pulsos en
la pantalla), y luego la base de tiempo se cambió a una posición
"rápida", lo que agregaría líneas adicionales al y muestre los pulsos
A y A′ arriba de los pulsos B y C invertidos respectivamente. El ajuste fino se
usaría para posicionar el pulso B directamente debajo del pulso A, y el pulso C
directamente debajo del A′. Se activó un interruptor, denominado
"interruptor de limpieza", y se anotó la hora de la solución. El
interruptor de limpieza cambió la pantalla de mostrar los pulsos a mostrar una
escala generada internamente. Esta escala se leería en la posición de base de
tiempo "rápida" para las lecturas decimales, seguida de los números
enteros que se leerían con la pantalla en la configuración de base de tiempo
"Principal". Los números respectivos de las lecturas AB y A′-C se
trazarían en un gráfico de celosía.
Las
señales de diferentes cadenas estaban muy próximas en frecuencia, lo
suficientemente cerca como para que el receptor R1355 de banda ancha
sintonizara a menudo más de una cadena a la vez. Para la identificación de la
estación, las señales A' solo se enviaban periódicamente. Después de que la
pantalla se estabilizó para que los trenes de pulsos aparecieran en una sola
ubicación en la pantalla, los pulsos A ′ se podían ver parpadeando y apagándose
con un patrón establecido (por lo tanto, "fantasma" en la pantalla).
Esto permitió al operador determinar la identidad de la señal maestra y, por lo
tanto, seleccionar la cadena que querían usar colocando su señal A' asociada en
la parte inferior izquierda.
Precisión
A
largas distancias, las líneas hiperbólicas se aproximan a las líneas rectas que
irradian desde el centro de la línea de base. Cuando se consideran dos de estas
señales de una sola cadena, el patrón de líneas resultante se vuelve cada vez
más paralelo a medida que la distancia de la línea de base se vuelve más
pequeña en comparación con el rango. Así, en distancias cortas, las líneas se
cruzan en ángulos cercanos a los 90 grados, y este ángulo se reduce
constantemente con el alcance. Como la precisión de la corrección depende del
ángulo de cruce, todos los sistemas de navegación hiperbólicos se vuelven cada
vez más inexactos a medida que aumenta el alcance.
Al
examinar la señal en la pantalla ampliada, el tiempo se basó en 1/10 de una
unidad Gee, o 6,66 μs. Esto corresponde a una distancia de 1,24 millas (2000
m). Se asumió que un operador en buenas condiciones podría medir los picos de
la envolvente del pulso dentro de 1/10 de una marca de calibración, o 0,124
millas (200 m). Esta es la precisión básica del sistema Gee, al menos en rangos
más cortos y en ubicaciones cerca del centro de las líneas de base donde las
líneas hiperbólicas estaban cerca de la perpendicular. En la práctica, la
precisión era una función del alcance de los transmisores, que variaba
aproximadamente con el cuadrado de la distancia. A distancias cortas se
reportaron precisiones de 165 yardas (151 m), mientras que a largas distancias
sobre Alemania se cotizó en alrededor de 1 milla (1,6 km).
Equipo
El lado
aerotransportado del Gee Mk. El sistema II constaba de dos partes, el receptor
de radio R1355 y el osciloscopio de unidad indicadora tipo 62 (o 62A). Los dos
estaban conectados por dos cables gruesos, uno de los cuales llevaba la señal
de video y el segundo llevaba la energía al indicador, la fuente de
alimentación estaba integrada en el receptor para ahorrar espacio en el lado de
la pantalla. También se produjo una versión "tropicalizada" del
sistema, con el receptor R3645 y la unidad indicadora tipo 299, que trasladó la
fuente de alimentación de este último a la unidad de visualización.
El
R1355 fue diseñado para permitir que la unidad de radiofrecuencia (RFU) se
intercambie fácilmente en vuelo. Esto permitió al navegante seleccionar
diferentes Cadenas Gee, la operación de cambio tomó solo un minuto más o menos.
También se podría usar un cambio de RFU para evitar interferencias, ya que los
alemanes no sabrían qué cadenas se estaban usando activamente.
Uso del
Gee-H
En el
caso del Gee-H, el uso del sistema cambió solo ligeramente. En lugar de que el
barrido sea cronometrado por el oscilador local en la unidad de visualización, la
señal de activación se envió desde un temporizador integrado. La señal también
se amplificó y se envió para interrogar a las estaciones terrestres distantes,
cuyas señales de respuesta se recibieron en el receptor Gee existente. En
teoría, esto podría usarse para calcular una solución exactamente de la misma
manera que con Gee, usando gráficos diferentes. Sin embargo, navegar hacia un
objetivo utilizando dicho sistema sería complejo; tendrían que tomarse varios
arreglos a lo largo del tiempo y luego promediarse para calcular la velocidad y
la dirección del suelo.
En
cambio, el Gee-H se usó de manera similar al sistema Oboe anterior. El
navegante primero elegiría una estación para que sea la señal del
"gato", usándola como la baliza de navegación principal. Se midió el
rango desde la estación “gato” hasta el objetivo y luego se calculó el retraso
de la señal que se vería en ese rango. Se configuró un temporizador en la
unidad para este retraso, produciendo un parpadeo similar a una A en la
pantalla en ese punto fijo. El pulso recibido de la estación "gato"
también se mostraría en la misma traza. Al indicarle al piloto que girara a la
izquierda o a la derecha, el navegador guiaría al bombardero hasta que las dos
trazas se superpusieran con precisión, lo que significa que el bombardero
volaba a una distancia precisa de la estación. Luego, el piloto volaría la
aeronave a lo largo del arco circular que los llevaría sobre el punto objetivo,
con correcciones periódicas del navegador según sea necesario para realinear
los dos puntos. La señal recibida de la segunda estación, "mouse",
también se configuró para mostrarse en el trazo inferior, pero en este caso, la
distancia continuaría cambiando a medida que el avión volaba a lo largo del
arco de la estación "gato". Cuando esta señal se superpuso al rango
preestablecido de "mouse", la carga útil se eliminó.
El uso
de este método de operación redujo en gran medida la carga de trabajo del
navegador. Durante gran parte de la misión, simplemente tenía que mantener las
señales en la línea superior alineadas en la pantalla y luego observar periódicamente
las señales inferiores para ver el tiempo. Además, debido a que las medidas
siempre se miden como líneas directas desde la estación, a diferencia de las
curvas hiperbólicas, la precisión disminuyó linealmente en lugar de con el
cuadrado de la distancia. El Gee-H podría así guiar al bombardero a 120 yardas
sobre Alemania, una mejora dramática sobre la precisión de aproximadamente 1
milla del Gee a la misma distancia.
Ventajas
y desventajas
A
diferencia de los sistemas de rayos alemanes en los que los bombarderos volaban
hacia sus objetivos a lo largo del rayo, los pulsos Gee se irradiaban en todas
las direcciones, por lo que, si se detectaban, no revelarían los destinos de
los bombarderos. Como el sistema era pasivo, a diferencia del H2S, no había
señales de retorno que pudieran revelar las posiciones de los bombarderos a los
cazas nocturnos. Además, esto significaba que todos los aviones podían usar el
sistema al mismo tiempo.
El Gee
era muy susceptible a las interferencias; todo lo que tenían que hacer los
alemanes era emitir pulsos falsos que hacían imposible determinar cuál era una
señal real de las estaciones y cuál estaba siendo transmitida por un
bloqueador. Esto podría arreglarse fácilmente ubicando otra estación esclava en
Francia o los Países Bajos y modificando su retardo y la intensidad de la señal
para que sus señales parezcan similares a las de una de las estaciones en el
Reino Unido. Esto funcionó solo en Alemania; cuando los aviones vuelan sobre el
Reino Unido, la señal parece demasiado débil. Usando receptores de radio
convencionales y antenas de cuadro para encontrar la dirección, los operadores
de radio podían determinar cuál de las señales era falsa. Incluso si se atasca
en territorio enemigo,
Estaciones
Cadenas
de la Segunda Guerra Mundial
Cada
cadena tenía una palabra clave con los nombres de los estados estadounidenses,
lo que sugiere que esto era para el uso de aviones estadounidenses.
Nota:
AMES es la abreviatura de Estación Experimental del Ministerio del Aire.
Cadena oriental
El
trabajo de prueba, incluido el tiempo y la intensidad de la señal, se llevó a
cabo en varios lugares durante gran parte de 1941, con las 4 estaciones
transmisoras en Daventry (maestro), Ventnor, Stenigot y Clee Hill (esclavos), y
la estación de monitoreo en Great Bromley funcionando como un cadena
experimental a partir de julio.
La
cadena del Este entró en funcionamiento (en lugar de realizar pruebas) a partir
de marzo de 1942, y se usó en las incursiones importantes y sin precedentes de
"Bomber" Harris en Lübeck y Colonia esa primavera. Su sede y estación
de monitoreo, inicialmente en Great Bromley, se trasladó a Barkway ese
noviembre. El Comandante de Ala Phillips, asistido por el Líder de Escuadrón
Allerston y el lado científico Edward Fennessey, estaban a cargo. (AVIA 7/1251,
AIR 29/147 y otros Archivos Nacionales; Mapas del Ministerio del Aire de los
sitios de Gt Bromley y Barkway en el Museo RAF; JP Foynes "AMES 24: The
Pylons at Great Bromley"). En pleno funcionamiento el 22 de junio de 1942.
- Virginia: 48,75 MHz
- Maestro, Daventry, Northamptonshire (SP590631)
- Clee Hill, Shropshire (SO598779)
- Stenigot (TF257825)
- Ventnor luego Gibbet Hill, Hindhead, Surrey (SU899359)
- Monitor de cadena, RAF Gt Bromley, Essex, luego Barkway, cerca de Royston, Hertfordshire. (TL380364)
Cadena
sur
- Virginia: 48,75 MHz. Las cadenas del este y del sur (Virginia) no podían operar simultáneamente.
- Maestro, Bulbarrow Hill
- Colina de Truleigh
- Prawle del oeste
- Carolina: 44,90 MHz. Utilizado por el Comando Costero y Operaciones Combinadas.
- Mismos sitios Maestro y Esclavo.
Cadena
sureste
- Carolina: 44,90 MHz. Utilizado por operaciones combinadas.
- Maestro, Truleigh Hill
- Canewdon
Cadena norte
La
cadena Northern Gee funcionó desde finales de 1942 hasta marzo de 1946.
- Maestro, Burifa Hill en Dunnet Head, en Caithness, Escocia. (ND201755)
- Scousburgh, Islas Shetland (HU387187)
- Colina Windyhead, Pennan, Aberdeenshire (NJ854619)
- Sango, Durness, Sutherland (NC414677)
- Chain Monitor ubicado en Burifa Hill
Cadena
Sudoccidental
- Maestro, Sharpitor (SX73)
- Vale la pena Matravers (SY964778)
- Sennen (SW3625)
- Locura (SM858195)
- Monitor de cadena, Trerew (SW812585)
- Worth Matravers se utilizó después de la guerra como base de entrenamiento para los operadores de Gee.
- C Esclavo Brest. AMES 101 (un Tipo 100 ligero) del 2 de diciembre de 1944
Cadena nororiental. Operativo 18 de abril de 1944
- Estación principal, Richmond, Yorkshire AMES 7711
- Estación de esclavos B, High Whittle, Northumberland AMES 7721
- C Slave Station, Stenigot AMES 7722. Se cambió a Nettleton (anteriormente conocido como Caistor) debido a la mala cobertura de Stenigot.
Cadena
occidental
Se
planeó una Cadena occidental, pero se canceló.
Cadena noroeste. En funcionamiento durante unos seis meses en 1945.
Planificado:
- Estación maestra, Mull AMES 7411 (Sitio desconocido)
- Estación B Slave, Saligo Bay AMES 7421
- Estación C Slave, Barra AMES 7422 (Sitio desconocido)
- D Slave Station, Down Hill (Irlanda del Norte) AMES 7423
Operacional:
- Estación maestra, bahía de Saligo
- B Slave Station, Down Hill (Irlanda del Norte)
- Estación de esclavos C, Kilkenneth, Tiree
Otros
En 1945,
después del día VE, se planeó redesplegar un gran número de bombarderos
Lancaster en Asia para apoyar la guerra contra Japón, y para ayudar a guiar a
los bombarderos durante la transferencia, las cadenas Gee estaban en proceso de
establecerse bajo la dirección de Air Vicemariscal Max Aitken. Este trabajo
cesó una vez que se lanzaron las bombas atómicas. Se estaba instalando una
estación en Nablus, en Palestina, bajo el control de RAF MedME en El Cairo.
Había otra cadena Indiana que usaba 46,79 MHz pero no estaba en uso en 1943. Se asignó una frecuencia de emergencia (XF) de 50,5 MHz, palabra clave Zanesville.
Cadenas
posteriores al Día D en Europa
Cadena
de canales
Máster
Reino Unido
Esclavo
Reino Unido
C Slave
Anneville-en-Saire, Cherburgo. Operativo el 23 de agosto de 1944. AMES 7921
Cadena de Reims. Operativo el 5 de octubre de 1944. 83,5 MHz
- Master Rheims AMES 7912 se convirtió en AMES 7913
- B Slave La Capelle AMES 7925 became AMES 105
- C Slave Ligny AMES 7926 se convirtió en AMES 128
- D Esclavo Estissac AMES 7924 se convirtió en AMES 124
- Monitor Mourmelon AMES 7931
Cadena de Lovaina / Ruhr. Operativo el 9 de octubre de 1944, reemplazado por equipo móvil pesado el 23 de octubre de 1944 y se convirtió en la Cadena del Ruhr. 80.5 MHz (?)
- Master Louvain AMES 107 será reemplazado por AMES 7911
- B Slave Eindhoven AMES 105 para ser reemplazado por AMES 7923
- C Slave Laroche AMES 106 para ser reemplazado por AMES 7922
- D Slave Axel AMES 108 para ser reemplazado por AMES 7921
Cadena Saar. Operativo el 21 de marzo de 1945 utilizando unidades ligeras Tipo 100. Reemplazado por unidades pesadas de la Cadena de Reims. 50,5 MHz
- Master St Avold AMES 108 se convirtió en AMES 7912 con AMES 108 como reserva
- B Slave Diekirch AMES 106 se convirtió en AMES 7925 con AMES 106 como reserva
- C Slave Saverne AMES 104 se convirtió en AMES 7225 con AMES 104 como reserva
- D Esclavo Gondercourt
Cadena
Metz / Munster [30]
- Maestría en Comercio AMES 108
- B Esclavo Arlon AMES 106
- C Esclavo Remiremont AMES 104
Cadena
de Frankfurt
- Maestro Roermond AMES 7932 posterior AMES 7911
- B Esclavo Nijmegen AMES 120 posterior AMES 7923
- C Slave Euskirchen AMES 102 más tarde AMES 7922 (AMES 102 fue la primera unidad
72 Wing
desplegada en Alemania)
- D Esclavo Lovaina AMES 129 posterior AMES 7921
Innsbruck / Cadena de Nuremberg. Planeado, pero decidió que ya no era necesario, aunque decidió seguir adelante como parte de la organización Gee de la posguerra. Operativo 26 de abril de 1945
Kassel
/ Cadena de Alemania Central
- Maestro Winterberg AMES 7932
- B Esclavo Osnabrück AMES 120
- C Esclavo Gotha AMES 102
- D Esclavo Bad Homberg AMES 131
Cadena
de Munich
Propuesto:
- Maestro Bad Homberg AMES 108
- B Esclavo Fulda AMES 106
- C Esclavo Neustadt AMES 104
- D Esclavo Kempenich AMES 127
Implementado
como:
- Maestro Hesselburg AMES 7912
- B Esclavo Zinzenzell AMES 7925
- C Esclavo Munsingen AMES 7926
- D Esclavo Fulda AMES 7921
Cadenas
posteriores a la Segunda Guerra Mundial
Después
de la Segunda Guerra Mundial, el sistema Gee se utilizó como ayuda a la
navegación para la aviación civil, aunque principalmente desde nuevos sitios.
Cadenas
inglesas
Después
de la Segunda Guerra Mundial, la RAF reubicó dos de las tres cadenas Gee en
tiempos de guerra en Inglaterra. Cadenas Este y Sudoeste (cuatro estaciones
cada una) y Cadena Sur de tres estaciones. La cadena del sur se convirtió en
una cadena de Londres de cuatro estaciones y la cadena del este se convirtió en
una cadena de Midland. Esto estaba planeado para 1948.
Cadena
Norte
Esto
continuó después de la Segunda Guerra Mundial utilizando sitios existentes, dos
en la costa norte de Escocia, uno al norte de Aberdeen y uno en Shetland.
Cadena Escocesa. Inaugurado alrededor de 1948 y cerrado a principios de 1969.
- Estación principal: Lowther Hill
- Estaciones esclavas:
- Great Dun Fell, Cumberland
- Colina Craigowl, cerca de Dundee
- Rhu Stafnish, cerca de Campbelltown
Otras
cadenas
Una
cadena de estaciones Gee se abrió después de la guerra en el norte de Alemania.
Las estaciones estaban en Winterberg, Bad Iburg, Nordhorn y Uchte.
Hubo
varias estaciones durante el período 1955-1959 que parecían ser más un engaño
que realmente operativas. Eran 550 SU en Fort Spijkerboor en las afueras de
Purmerend, Holanda; 889 SU en Eckernförde en el norte de Alemania; y 330 SU en
las afueras de Ingolstadt en Baviera, Alemania. Estas estaciones rara vez
estaban operativas a fines de la década de 1950. 330Su fue una fusión de 3
unidades 330, 259 y 953 unidades de señales y estuvo en funcionamiento continuo
en Ingolstadt desde mayo de 1958 hasta septiembre de 1961. Las otras 2 unidades
que formaban esta cadena estaban en Oberkirchen y Schleswig. Los tres tenían
atractivos particulares: Ingolstadt tenía acceso al principal PX del ejército
de los EEUU en Múnich. Oberkirchen estaba cerca del centro de deportes de
invierno NAAFI y Schleswig estaba en las dunas junto a la zona de baño nudista.
Fuente: https://en.wikipedia.org
