Systém lokalizace dopadů raket - Missile Impact Location System

The Systém lokalizace dopadů raket nebo Systém lokalizace dopadu rakety (MILS)[poznámka 1] je oceánský akustický systém navržený k lokalizaci polohy nárazu kužele nosu testovací rakety na povrchu oceánu a poté polohy samotného kužele pro zotavení ze dna oceánu. Systémy byly instalovány v raketometných střelnicích řízených americkým letectvem.[1]

Systémy byly poprvé nainstalovány v Východní rozsah, v té době raketový rozsah Atlantiku, a za druhé v Pacifiku, pak známý jako Dostřel pacifické střely. Atlantický raketový lokalizační systém a tichomořský raketový lokalizační systém byly instalovány v letech 1958 až 1960. Návrh a vývoj probíhal do roku Americká telefonní a telegrafní společnost (AT&T), s jeho Bell Laboratories výzkum a Western Electric výrobní prvky a byl do určité míry založen na technologii a zkušenostech společnosti s vývojem a nasazováním tehdy klasifikovaných námořnictev Zvukový sledovací systém (SOSUS). První studie byly provedeny v oddělení podvodních systémů společnosti Bell Laboratories, které problém zkoumalo, a poté začaly implementovat další organizace systému Bell System. Společnost a aktiva námořnictva, kteří nainstalovali první fázi SOSUS, počínaje rokem 1951, byli zapojeni do instalace a aktivace MILS.[2][3][4]

MILS měly několik podob a každá měla jedinečnou konfiguraci založenou na účelu a místních podmínkách vodního sloupce a dna. Pole terčů byly spodní pevné hydrofony připojené kabelem k pobřežním stanicím. Varianta, Sonobuoy MILS (SMILS), byla složena ze spodních namontovaných hydrofonů, které byly při použití doplněny o sonobuoys s poklesem vzduchu. Třetí pokryté široké oceánské oblasti fixovanými hydrofony na vzdálených pobřežních lokalitách bylo nazváno MILS v širokém oceánu (BOA). Všechny systémy využívaly Kanál SOFAR, známý také jako hluboký zvukový kanál, pro šíření zvuku na velké vzdálenosti v oceánu.[1][2][poznámka 2]

Pole terčů

Cílová pole přijala akustický účinek nárazu objektu na povrch oceánu, poté účinkem výbušné nálože s polohou vypočítanou z rozdílu časů příjezdu na hydrofony uspořádaných tak, aby vytvořily hrubý pětiúhelník se šestým hydrofonem uprostřed.[5] Zvláštní výhodou konfigurace pětiúhelníku bylo, že bylo možné vypočítat rychlou přibližnou polohu na jednoduchém časovém sledu akustické vlny u hydrofonů s podrobnou analýzou, která by poskytla přesnější umístění.[6] Účinnost závisela na umístění hydrofonu do hlubokého zvukového kanálu. Vzhledem k tomu, že downrange ostrovy nenabízely oceánské dno v této hloubce v požadované konfiguraci, byl použit systém zavěšených hydrofonů.[7][Poznámka 3] Obtížnost výpočtu výsledků kalibrace pro atlantické systémy vedla k vývoji počítačových programů, které se staly standardem pro řešení provozních dat MILS. Vzdálené umístění systémů odhalilo omezení stávajícího světového geodetického systému s různými vztahovými systémy založenými na lokálním geoidu, něco, co by bylo vyřešeno satelitními systémy, které by vyvinuly prostředky k propojení všeho dohromady.[8] Cílová pole byly systémy s vysokou přesností, které obvykle pokrývaly cílovou oblast o poloměru přibližně 10 km (12 mi; 19 km).[5]

Cílová pole Atlantského MILS byla umístěna v dosahu od Mys Canaveral asi 700 NMI (810 mi; 1300 km) na Ostrov Grand Turk, 1300 NMI (1500 mi; 2400 km) na Antigua a 4 400 NMI (5 100 mil; 8 100 km) při Ascension Island.[1]

Raketometný rozsah Pacifiku (PMR), poté námořnictvo řízený jako komplex střel, byl jedním ze tří národních raketových střel. Společnost PMR zahájila instalaci tichomořských MILS na podporu Balistická raketa středního doletu (IRBM) s dopadovými oblastmi severovýchodně od Havaje. Tento systém byl ukončen Letecká stanice námořní pěchoty Kaneohe Bay. Pole IRBM bylo funkční v listopadu 1958. Zkoušky Mezikontinentální balistická raketa (ICBM) vyžadovala sledování dopadů MILS mezi Ostrov Midway a Wake Island a mezi ostrovem Wake Island a Eniwetok. Rozsah ICBM byl v provozu v květnu 1959 se dvěma cílovými poli. Jeden se nacházel asi 70 km na severovýchod od Wake a druhý na chodbě mezi Wake a Eniwetokem. Pobřežní zařízení byla v Kaneohe a na každém z ostrovů.[9][10]

Široký oceán (BOA MILS)

Hydrofony Ascension MILS BOA.

Tento systém má menší přesnost, ale rozsáhlou oblast pokrytí včetně celých oceánských pánví. Zahrnovalo by to testovací vozidla, která nedělají cíl, ani jiné události, které přímo nesouvisejí se zkouškami přesnosti. Přesnost byla vylepšena kalibrací před testem lodí přesně lokalizovanou uvolněním pevného pole transpondéru SOFAR bomby. Hydrofony BOA byly umístěny poblíž osy hlubokého zvukového kanálu a byly umístěny na Cape Hatteras, Bermudy, Eleuthera (Bahamy ), Velký Turek, Portoriko, Antigua, Barbados a Nanebevstoupení.[11][poznámka 4] V Pacifiku byl instalován systém BOA k pokrytí oblasti dopadu Wake - Eniwetok - Midway.[9]

Experimentální a jiná použití

Místa BOA MILS byla zapojena do událostí mimo testování raket. Patřily mezi ně jak úmyslné experimenty, tak akustické incidenty, při nichž měli za úkol prověřit záznamy. V některých experimentech byla MILS hlavním účastníkem, zatímco v jiných byla účast hlavně sledováním a přispíváním dat.

Příkladem této monitorovací role je jaderný výstřel „Sword Fish“ Operace Dominic ve kterém MILS i SOSUS fungovaly normálně jednoduše pořizováním nahrávek a stripů po dobu před detonací až několik hodin po ní.[12] Údaje byly poskytnuty také na podporu výzkumu a podpory EU Mezinárodní monitorovací systém monitorování zkoušek jaderných zbraní. Toto úsilí rovněž sleduje zemětřesení.[13]

Výzkum šíření akustiky

Track PARKA I: Osa zvukového kanálu a dno v kritické hloubce s profilem oceánského dna mezi Kaneohe a Aljaškou.

Pole Kaneohe BOA, které je potom součástí Dostřel pacifické střely, byl použit v Projekt dálkového akustického šíření (LRAPP) série experimentů s názvem Pacific Acoustics Research Kaneohe Alaska (PARKA).[14][15] Experiment byl nutný pro vývoj vylepšených modelů pro předpovídání výkonu detekčních systémů ponorek a pro vysvětlení dlouhých detekčních rozsahů dvou až tří tisíc mil pozorovaných SOSUS.[16]

Pobřežní zařízení v Kaneohe bylo operačním řídícím centrem pro PARKA I s hydrofonem, dnem umístěným na 2 070 stop (630,9 m), který sloužil jako sekundární přijímací místo. Hlavním přijímacím místem byla výzkumná platforma FLIP s hydrofony zavěšenými na výškách 91,4 m, 762,0 m a 3291,8 m.[15] Hydrofony MILS v Midway a pole SOSUS v Point Sur byly také použity v experimentu.[17]

Slyšel test proveditelnosti ostrova

Profil batymetrie s hloubkou osy kanálu SOFAR, Heard Island na Ascension Island.

Místo Ascension BOA mělo na ostrov připojeno dvanáct hydrofonů v šesti párech. Všechny páry kromě dvou byly zavěšeny poblíž hlubokého zvukového kanálu. Po zesílení byly signály přiváděny do systému pro zpracování signálů.

Ascension byl jedním z pozorovacích míst pro proveditelnost testu proveditelnosti Heardova ostrova, který sledoval sílu i kvalitu signálů pohybujících se v mezibuněčných vzdálenostech a také to, zda tyto signály lze použít v oceánská akustická tomografie. Zdrojová loď, Cory Chouest, blízko Heard Island v Indický oceán generované signály, které byly přijímány při Nanebevzetí ve vzdálenosti přibližně 9 200 km (5 700 mi; 5 000 NMI) po průchodu kolem Afriky.[18][19] Tyto signály byly přijímány tak daleko, jako přijímací stanoviště a lodě na východním a západním pobřeží Severní Ameriky.[20]

Vela incident

Pole Ascension bylo jedním ze systémů zapojených do Vela incident akustický signál. Tři hydrofony korelovaly akustické příchody s časem a odhadovanou polohou dvojitého záblesku detekovaného Satelitní Vela. Podrobná studie Naval Research Laboratory který byl založen na modelech z francouzských jaderných zkoušek v Pacifiku dospěl k závěru, že akustická detekce byla blízkého povrchu jaderného výbuchu v blízkosti Ostrovy prince Edwarda.[21]

Sonobuoy MILS (SMILS)

SMILS byl použit výhradně k podpoře námořnictva programy balistických raket pod Kancelář projektu strategických systémů s většinou utajovaných informací. Dosah podporoval pole pevných transpondérů po deseti transpondérech, každý s návratností. Rozsah Atlantik měl sedm transpondérových polí umístěných od 550 NMI (630 mi; 1020 km) do 4700 NMI (5400 mi; 8 700 km) dolů rozsah.[22]

Dopadová oblast typu sonobuoy používala pole sonobuoy, typicky čtyři prstence 3 nmi (3,5 mi; 5,6 km) od sebe s vnějším průměrem 20 nmi (23 mi; 37 km), zaseto letadlem a referenční transpondérové ​​pole pro geodetickou polohu. SMILS nebyl závislý na ostrůvku downrange a určen pro použití v odlehlých oceánských oblastech. Transpondéry byly upevněny pomocí sonobuoyového pole rozmístěného podle potřeby.[23] Speciálně vybavené letadlo provedlo okamžité zpracování s podrobnou analýzou provedenou později na břeh. Speciální sonobuoy vyslýchal pole transpondéru pro polohu sonobuoyového vzoru na geodeticky odkazované transpondéry a další speciální sonobuoy stanovil příbuzného sonobuoy ve vzoru. Před nasazením sonobuoy speciální bóje shromáždila data, aby určila skutečnou rychlost zvuku v různých hloubkách v době nasazení.[24] Data mohla shromažďovat speciálně upravená námořnictvo P-3 letadlo nebo Advanced Range Instrumentation Aircraft. Letoun P-3, letěl z Námořní letecká stanice Patuxent River podle Letecká zkouška a vyhodnocení letky One, byly upraveny tak, aby přijímaly a zaznamenávaly další sonobuoys, speciální systém časování a schopnost monitorování a rychlého vzhledu. Sonobuoys byly upraveny standardní typy, zejména s další životností baterie a frekvencemi.[23][25]

Poznámky pod čarou

  1. ^ Obě celá jména jsou uvedena v referencích.
  2. ^ Dřívější systém pro lokalizaci sestřelených letadel zřídil stanice SOFAR pro detekci a lokalizaci výbuchu a Sofar bomba. Bomba námořnictva Mark 22/0 SOFAR měla asi čtyři libry výbušniny, kterou měly odpálit sestřelené letecké posádky. To bylo velmi důležité v raných studiích oceánské akustiky na velké vzdálenosti. Klasifikovaný zvukový sledovací systém aplikoval účinek na detekci ponorek a povrchových cílů na velké vzdálenosti.
  3. ^ Viz odkazovaná stránka pro diagram.
  4. ^ Místa korelují s časnými stanicemi SOFAR, z nichž mnohé se později věnovaly výzkumu a SOSUS pobřežní lokality (někdy také umístěné v blízkosti dřívější stanice / výzkumných míst SOFAR).

Reference

  1. ^ A b C Kužel 1976, str. 1-1.
  2. ^ A b Baker 1961, str. 196.
  3. ^ ICAA 2010.
  4. ^ Bell Telephone System 1961, str. 8.
  5. ^ A b Kužel 1976, str. 2-73.
  6. ^ Baker 1961, str. 198.
  7. ^ Baker 1961, str. 197.
  8. ^ Baker 1961, str. 200.
  9. ^ A b Podvýbor pro vojenské stavby (březen-duben) 1959, str. 169-170.
  10. ^ Podvýbor pro vojenské stavby (květen) 1959, str. 818, 824.
  11. ^ Kužel 1976, s. 2-73 - 2-74.
  12. ^ Navy Electronics Laboratory 1985, str. 5-7.
  13. ^ Hanson & Given 1998, s. 4, 8, 21.
  14. ^ Solomon 2011, str. 179-181.
  15. ^ A b Maury Center for Ocean Science 1969, s. v, 5.
  16. ^ Maury Center for Ocean Science 1969, str. 1.
  17. ^ Maury Center for Ocean Science 1969, str. 6.
  18. ^ NOAA AOML 1993, s. 1, 7.
  19. ^ Munk a kol. 1994.
  20. ^ Munk a kol. 1994, str. Obrázek 1.
  21. ^ De Geer & Wright 2019.
  22. ^ Kužel 1976, str. p = 2-74 - 2-76.
  23. ^ A b Kužel 1976, str. 2-74 - 2-76.
  24. ^ McIntyre 1991, str. 330—331.
  25. ^ McIntyre 1991, str. 330—331, 333.

Bibliografie