Gee(ジー、GEEと表記されることもある) [ a ]は、第二次世界大戦中にイギリス空軍で使用された無線航法システムである。2つの無線信号間の時間遅延を測定して位置を特定し、約350マイル(560km )までの距離で数百メートル程度の精度を誇った。これは運用上使用された最初の双曲線航法システムであり、1942年にイギリス空軍爆撃機軍団で運用が開始された。
Geeは、ロバート・ディッピーによって夜間作戦時の安全性を向上させるための短距離盲目着陸システムとして考案された。スワネージの電気通信研究所(TRE)による開発過程で、その射程距離は予想をはるかに上回ることが判明した。その後、長距離汎用航法システムへと発展した。夜間に攻撃される都市などの大きな固定目標に対しては、Geeは爆撃照準器やその他の外部基準器を使用する必要なく、照準基準として十分な精度を提供した。妨害電波によって爆撃補助装置としての有用性は低下したが、 Geeは戦時中および戦後もイギリス地域で航法補助装置として使用され続けた。
Geeシステムは戦後もイギリス空軍の航法システムの重要な一部であり続け、イングリッシュ・エレクトリック・キャンベラやV爆撃機などの航空機に搭載された。また、民間でも利用され、ヨーロッパ全土の軍用機および民間機を支援するために、いくつかの新しいGeeネットワークが構築された。このシステムは1960年代後半に徐々に廃止され始め、最後の局が運用を停止したのは1970年だった。Geeシステムは、より低い周波数で動作することで通信距離を延長した、いわばGeeシステムをベースにしたオリジナルのLORAN(「Loran-A」)システムへと発展した。
無線双曲線航法の基本的な考え方は1930年代にはよく知られていましたが、当時それを構築するために必要な機器は広く普及していませんでした。主な問題は、ミリ秒やマイクロ秒単位で測定される、近接した2つの信号のタイミングの差を正確に決定することでした。[ 1 ]
1930年代、レーダーの開発に伴い、このような信号タイミングを正確に測定できる装置が必要となった。Chain Homeの場合、送信アンテナから信号が送信され、遠方の目標からの反射は別のアンテナで受信された。送信と受信の間の時間を測定するために、オシロスコープ(英国ではオシログラフとして知られていた)[ 1 ]が使用された。送信機はタイムベースジェネレータをトリガーし、オシロスコープの表示上を高速で移動する「トレース」を開始した。受信信号があるとビームが下方に偏向し、ブリップが形成された。トレースが表示の左端から移動した距離を測定することで、送信と受信の間の時間差を正確に計算でき、それによって目標までの斜距離を計算することができた。 [ 1 ]
レーダーは航法システムとしても使用できます。2 つの局が通信できる場合、目標までの距離の測定値を比較し、基本的な三辺測量を使用して位置を特定できます。この計算結果は無線で航空機に送信されます。これはかなり多くの人員を必要とする作業であり、戦争中はイギリスとドイツの両方で使用されましたが、作業負荷が大きいため、通常は単一の航空機の誘導にしか使用できませんでした。[ 2 ] [ 3 ]
1937年10月、サフォーク州バウドシー空軍基地にあるロバート・ワトソン=ワットのレーダー研究所で働いていたロバート(ボブ)・J・ディッピーは、ブラインド着陸システムの基礎として2つの同期送信機を使用することを提案した。彼は、滑走路の両側に約10マイル(16km )離れた場所に2つの送信アンテナを配置することを構想した。2つのアンテナの中間にある送信機が、伝送線路を介して2つのアンテナに共通の信号を送信し、両方のアンテナが同時に信号を送信するようにした。[ 1 ]
航空機に搭載された受信機はこれらの信号を受信し、 Chain Homeで使用されているようなAスコープ型のディスプレイに送信します。航空機が滑走路に正しく位置していれば、両方の信号が同時に受信され、ディスプレイ上の同じ位置に描画されます。航空機が滑走路のどちらかの側に位置している場合は、一方の信号が他方の信号より先に受信され、ディスプレイ上に2つの明確なピークが形成されます。どちらの信号が先に受信されたかを判断することで、パイロットはアンテナに近いことがわかり、アンテナから離れるように旋回することで正しい方向を取り戻すことができます。[ 1 ] [ b ]
ワットはそのアイデアを気に入ったが、当時、そのシステムに対する差し迫った必要性は明らかではなかった。[ 1 ]当時、RAFは重武装爆撃機の密集編隊による昼間爆撃を主たる攻撃力としていたため、夜間着陸は大きな懸念事項ではなかった。着陸支援は有用であろうが、レーダー作業の方がより緊急な必要性であった。[ 1 ]
イギリス空軍の爆撃作戦計画は、特に1939年のヘリゴラント湾空戦以降、急速に狂い始めた。戦前の想定とは異なり、爆撃機は地上からの砲火と戦闘機の攻撃に対して極めて脆弱であることが判明した。議論の結果、1930年代初頭の主要な作戦であった夜間爆撃に戻ることが最善策であると決定された。
これにより、より優れた着陸補助装置、そして一般的には夜間航行補助装置の必要性が高まりました。ディッピーはこの目的のためにシステムを改良し、1940年6月24日に正式に新しい提案を発表しました。 [ 1 ] [ 4 ] [ 5 ]元の設計では、2つの送信機を使用して、滑走路の中心線に沿って空間内の単一の線を定義していました。彼の新しいコンセプトでは、着陸システムのようにブリップが重ね合わされるゼロ差の線だけでなく、パルスが1μs 間隔で受信される線、2μs間隔で受信される線 なども示すチャートが作成されます。その結果、2つのステーション間の線に対して直角に配置された一連の線が得られます。[ 5 ]
このような送信機のペアが1組あれば、航空機はどの線上にあるかは判断できるが、その線上の位置は特定できない。この目的のためには、別の局からの2組目の線が必要となる。理想的には、これらの線は最初の線と直角に交わり、航海図に印刷できる2次元グリッドを生成する。展開を容易にするため、ディッピーは、L字型に配置された送信機のペアの1辺として中央の局を使用できると指摘した。2つの外れた局の中央に対する時間遅延を測定し、その数値を海図で調べることで、航空機は空間上の位置を特定し、位置を確定できる。海図上のグリッド線が、このシステムに「Grid」の「G」にちなんで「Gee」という名前を与えた。[ 5 ]
このシステムは、より広い範囲で航行を提供することを目的としていたため、必要な精度とカバレッジを実現するには、単一局の送信機をより離れた場所に配置する必要がありました。当初の提案にあった単一送信機、複数アンテナのソリューションは、特に局が遠く離れて配置され、共通点への配線が困難で高価になることを考えると、もはや適切ではありませんでした。代わりに、ディッピーは各局に個別の送信機を使用する新しいシステムについて説明しました。いずれかの局がタイマーに基づいて定期的に信号を送信します。他の局には、制御局から到着する信号を受信する受信機が装備されます。信号を受信すると、独自の放送を送信します。これにより、局間にワイヤーを必要とせずに、すべての局が同期されます。ディッピーは、中央の「マスター」と、約80 マイル (130 km)離れた場所に約 120 度離れて配置され、大きな「Y」レイアウトを形成する 3 つの「セカンダリ」を持つ局を構築することを提案しました。このような局の集合はチェーンとして知られていました。[ 6 ] [ 5 ]
このシステムは、英国の無線技術関係者の間で広く信じられていた、30 MHz短波信号の到達距離が比較的短いという考えに基づき、約100 マイル (160 km)の範囲で動作することが想定されていた。このような範囲であれば、このシステムは空港への短距離航法の補助として非常に有用であり、また、爆撃機が発射後に決められた場所で編隊を組むのにも役立つだろう。さらに、巡航高度に達した後、爆撃機は Gee 測位を使用して上空の風を計算することができ、航空機が Gee 測位範囲を過ぎた後、推測航法による測位をより正確に計算することができた。 [ 6 ]
1940年6月には実験システムが設置され始めていた。7月には、皆が喜んだことに、高度10,000フィート(3.0km )で少なくとも300マイル(480km )までシステムが使用可能であることが明らかになった。10月19日には、高度5,000フィートで110マイル(180km )の位置が特定された。 [ 4 ]
ジーの航続距離延長の発見は、RAFの爆撃作戦における重要な局面で起こった。当初、昼間爆撃に頼っていたRAFは、夜間飛行に必要な航法技術に多大な労力を費やしていなかった。ザ・ブリッツと呼ばれる夜間爆撃作戦が始まると、ドイツ軍はX-Gerätシステムをはじめとする一連の無線補助装置を開発していたことが判明した。RAFは当初、このアプローチを軽視し、RAFの訓練の優位性を示すものだと主張した。
1940年末までに、現場の観測者から連合軍爆撃機が目標を爆撃していないように見えるという報告がいくつか寄せられるようになった。ある事例では、爆弾が目標から50マイル(80km )以上離れた場所に落下したと報告されている。しばらくの間、これらの結果は無視されたが、公式調査を求める声が高まり、バット報告書が作成された。この報告書は、任務で投下された爆弾のうち、目標から5マイル(8km )以内に着弾したのはわずか5%に過ぎないことを示した。このような統計では、工場や同様の目標への攻撃に基づくいかなる戦略的作戦も絶望的であった。これがフレデリック・リンデマンの悪名高い「住宅破壊」論文につながり、ドイツ市民の労働能力と抵抗意志を挫くために、爆撃機を市民の家屋に使うことを提唱した。これは1942年にイギリス空軍の公式方針となった。
議論が白熱する中、爆撃機司令部は出撃率を大幅に下げ、ハンドレー・ページ・ハリファックスやアブロ・ランカスターといった新たに到着する4発エンジンの「重爆撃機」による部隊の再建と、Geeの配備を待った。この2つが組み合わさることで、リンデマンの計算で求められた爆弾の精度と重量が実現するはずだった。Geeの試験と配備は最優先事項となり、 1941年10月にはロバート・レンウィックを議長とするチェーン執行委員会が設立され、一連のGeeステーションの設置場所が決定された。Geeは開発中の唯一の解決策ではなく、すぐにH2Sレーダーとオーボエシステムが加わった。
当初、ジー装置の入手が限られていたため、先導部隊の構想が採用された。この構想はもともと、ドイツ空軍がイギリスに対する初期の夜間爆撃のために考案したものであった。無線機が不足し、全機に無線航法システムを搭載するための訓練も十分に行われていなかったため、ドイツ空軍は保有する機器を100グループという単一の部隊に集約した。100グループは、その装備を使って照明弾を投下し、それが後続の爆撃機の照準点となった。
ジーシステムをテストしたいという熱意から、試作機は大規模空襲に必要な量産機が揃うずっと前から目標指示機に搭載されて使用された。1941年5月15日、そのような機体は高度10,000フィート(3,000メートル)で400マイル(640キロメートル)の距離で正確な位置特定を可能にした。最初の完全な送信機チェーンは1941年7月に完成したが、北海上空でのテストでは、この機体は信頼性に欠けることが判明した。これは電源と真空管に起因することが突き止められ、その年の夏に修正が設計され、実証された。
8月11日から12日の夜、Gee座標のみを使用したGee搭載機2機が爆弾投下時に「驚異的な精度」を発揮した。[ 4 ]しかし、翌晩のハノーバー空襲で、Gee搭載のビッカース・ウェリントンが失われた。Geeセットには自爆システムは含まれておらず、ドイツ軍の手に渡った可能性があった。[ 7 ]運用試験は直ちに中止された。[ 4 ]
R.V. ジョーンズは、このシステムの存在を隠蔽するために偽情報キャンペーンを開始することで対応した。まず、通信トラフィックでのコードネーム「Gee」の使用を中止し、「Jay」と呼ばれる架空のシステムを参照する偽の通信を送信した。類似性によって混乱が生じることを期待した。ダブルクロス・システムの二重スパイは、 RAFの職員2人がホテルでJayについて不用意に話しているのを聞き、そのうちの1人がドイツのKnickebeinシステムの「単なるコピー」だと一蹴したという架空の話をドイツ諜報機関に報告した。ジョーンズは、これがドイツ人を喜ばせ、結果として情報がより信頼できると考えるかもしれないと考えた。Gee送信機には、偽の非同期信号を放射するための追加のアンテナが追加された。最後に、偽のKnickebein信号がドイツ上空に送信された。[ 8 ]ジョーンズは、これらすべてが彼のいたずら好きの性向に合致すると述べている。
こうした努力にもかかわらず、ジョーンズは当初、ドイツ軍がシステムを妨害できるようになるまでわずか3ヶ月しかかからないと計算していた。実際には、妨害は作戦開始から5ヶ月後まで発生せず、深刻な懸念事項となるまでにははるかに長い時間がかかった。[ 9 ]
限られたテストでも、Gee は使いやすく、その任務には十分すぎるほど正確であることが証明されました。1941 年 8 月 18 日、爆撃機司令部はDynatronとCossorに Gee の生産を命じ、最初の量産セットは 1942 年 5 月に到着する予定でした。その間、300 台の手作りセットの別の注文が 1942 年 1 月 1 日に納品される予定でしたが、後に 2 月に延期されました。 [ 10 ]第二次世界大戦中、合計 60,000 台の Gee セットが製造され、RAF、USAAF、および英国海軍で使用されました。[ 11 ]
Geeを使用した最初の作戦任務は、1942年3月8日から9日の夜に行われ、約200機の航空機がエッセンを攻撃した。Geeは、ジャック・フォスター少尉が操縦するワットン空軍基地の第115飛行隊のウェリントン爆撃機に搭載され、フォスター少尉は後に「これまでになく目標が発見され、爆撃された」と述べている。[ 12 ]主要目標であるクルップ社は爆撃を免れたが、爆弾は市の南部地域に命中した。合計で航空機の33%が目標地域に到達し、以前の結果に比べて大幅な進歩となった。[ 13 ]
ギーが主導した最初の完全な攻撃は、1942年3月13日/14日にケルンに対して行われた。先導クルーは照明弾と焼夷弾で目標をうまく照らし、爆撃は概ね正確だった。爆撃機司令部は、この攻撃は以前の同市への空襲よりも5倍効果的だったと計算した。ギーの成功により政策が変更され、ギーの射程範囲内のドイツの60都市が、1都市あたり1,600~1,800トンの爆弾を使用した大規模爆撃の対象として選ばれた。[ 13 ]
イギリス全土をカバーするために、エドワード・フェネシーの指揮の下、3つのGeeチェーンが構築された。[ 14 ]最初のチェーンは1942年6月22日に連続運用を開始し、同年後半にスコットランドのチェーン、1943年に南西部のチェーンが続いた。ドイツ軍の妨害工作が本格化しても、Geeはイギリス上空の短距離航法システムとして完全に有用であり続けた。Geeを搭載した航空機のうち基地に戻れなかったのはわずか1.2%で、搭載していない航空機の3.5%とは対照的であった。[ 15 ] Geeは非常に重要視されていたため、Geeセットが故障すると航空機は地上待機となった。[ 16 ]
爆撃機司令部が航法任務でGeeを日常的に使用していた例の1つは、1943年5月のチャスタイズ作戦(一般に「ダムバスター作戦」として知られる)での使用(限定的ではあるが)である。作戦の指揮官であるガイ・ギブソンは、回顧録『敵の海岸線前方』[ 17 ] の中で、航法士のF/O「テリー」タエルム(RCAF)が、ギブソンがタエルムの「Gボックス」と呼ぶものを使用して、イギリスからオランダを経由してドイツに向かう途中の夜間に北海上を非常に低空飛行しながら対地速度を測定したことを簡単に述べている。

最初の深刻な妨害は1942年8月4日から5日の夜に発生した。爆撃機がエッセンの目標に近づくにつれて妨害は強くなり、目標から10 ~20マイル(16~32km)の地点で信号が使用不能になった。新たに形成された南部のチェーンはまだドイツ軍には知られておらず、引き続き有用であった。12月3日から4日にかけて、このチェーンからイタリアのトリノ上空で730マイル(1,170km )の距離で位置が特定された。これはジーの作戦記録であり、ジブラルタル上空で1,000マイル(1,600km )の距離で偶然受信できた時だけ破られた。[ 16 ]
妨害対策は既に検討されており、その結果、Gee Mk. II が開発されました。これは、発振器を簡単に取り外して交換することで、さまざまな動作周波数を提供できる新しいモデルに元の受信機を置き換えたものです。これには、元の 20~30 MHz 帯域に加え、40~50、50~70、70~90 MHz の新しい帯域が含まれます。航法士は飛行中にこれらを交換することができ、任意のアクティブなチェーンからの受信が可能になりました。Gee Mk. II は 1943 年 2 月に運用を開始し、その時点でアメリカ第 8 空軍にも採用されました。[ 18 ]
1942年4月23日、ヨーロッパ侵攻に備えてジーの移動局を開発する許可が下りた。これにより、システムの通信範囲が東に拡大するだけでなく、妨害電波が問題になった場合に局を移動させて突然別の場所に出現させることも可能になる。最終的に3つになる移動局のうち最初のものが1943年11月22日に編成された。これは1944年5月1日にイタリアのフォッジャで運用開始され、5月24日に初めて実戦で使用された。他の部隊はDデイ直後にフランスに送られた。フランスとドイツの移動局は後に固定局、いわゆる「ヘビー」に置き換えられた。[ 19 ]
ヨーロッパでの戦争終結後、イギリスはタイガーフォースの一員としてランカスター爆撃機を日本戦線に派遣し、アジアへの飛行経路としてGeeシステムを利用する計画を立てた。中東上空を飛行する航空機を誘導するため、ナブルス(パレスチナ)にGee送信機を設置する準備が始まったが、日本の降伏によりこのシステムは不要となった。この作業は、R・S・エイトケン空軍少将の指揮の下、カイロのMEDME(中東航空情報局)によって行われていた。
ドイツの爆撃機もイギリスへの攻撃にGeeシステムを使用しており、鹵獲したGee受信機が電子機器を提供していた。[ 20 ]
戦争後期、爆撃機司令部は位置特定ではなく、空中の一点をマークするための新しい航法システムを配備したいと考えていた。この位置は爆弾投下や他の爆撃機の攻撃目標指示に使用される予定だった。オーボエシステムは既にこの目的を果たしていた。オーボエはイギリスの基地から質問信号を送信し、航空機の送受信機でそれを「反射」させ、ジーと同様の装置を使って2つの信号の時間差を計測していた。しかし、オーボエには一度に1機しか誘導できず、1機を目標まで誘導するのに約10分かかるという大きな制約があった。一度に複数の航空機を誘導できるシステムは、劇的な改善となるはずだった。
その結果、基本的なOboeのコンセプトはそのままに、航空機が駆動し、地上の送受信機で反射されるという、逆転した新しいバージョンが誕生した。そのためには、航空機に2つの信号間の時間差を受信・測定できる装置が必要だった。この目的のために既存のGee装置を再利用することは明白だった。新しいGee-Hシステムに必要な変更は1つだけで、地上の送受信機で反射される信号を送信する新しい送信機を追加するだけだった。この送信機をオフにすると、システムは通常のGeeユニットに戻る。これにより、攻撃中はGee-Hモードで使用し、帰投時にはGeeモードで航行することが可能になった。
ジーは非常に有用であったため、戦時中の急な配備は、継続的かつ拡大する航行システムの基礎として合理化された。その結果、南西、南部、スコットランド、北部の4つのチェーンが構築され、英国の大部分からスコットランド北東部まで連続的にカバーしている。これらに加えて、フランスに2つのチェーン、北ドイツの英国占領地域に1つのチェーンが追加された。[ 21 ]

双曲線航法システムは、大きく分けて2つの種類に分類できます。1つは2つの無線パルスの時間差を計算するシステム、もう1つは2つの連続信号間の位相差を比較するシステムです。ここでは、パルス方式のみを取り上げます。
互いに300 km 離れた場所に設置された 2 つの無線送信機を考えます。これは、一方の送信機からの無線信号がもう一方の送信機に到達するまでに 1ミリ秒かかることを意味します。これらの送信機のうちの 1 つは、周期的にトリガー信号を送信する電子時計を備えています。信号が送信されると、この送信機Aは送信を開始します。1 ミリ秒後、その信号はもう一方の送信機Bに到達します。この送信機は受信機を備えており、 Aからの信号が到着すると、自身の送信機をトリガーします。これにより、2 番目の送信機が独自の正確なタイマーを必要とせずに、送信機が正確に 1 ミリ秒間隔で信号を送信することが保証されます。実際には、電子機器の遅延を考慮して固定時間が加算されます。[ 6 ]
これらの信号を受信し、オシロスコープに表示する受信機は、ディスプレイ上に一連の点滅信号を見る。それらの間の距離を測定することで、2 つの信号間の遅延を計算できる。たとえば、受信機は 2 つの点滅信号間の距離を測定して、遅延が 0.5 ms であることを示すかもしれない。これは、 2 つの局までの距離の差 が 150 km であることを意味する。この場合、その遅延を測定できる場所は無限に存在する。 一方の局から 75 km、もう一方の局から 225 km、または 一方の局から 150 km、もう一方の局から 300 km などである。[ 6 ]
海図上にプロットすると、任意の時間差に対する可能な位置の集合は双曲線になります。測定されたすべての可能な遅延に対する曲線の集合は、2 つの局間の線(「ベースライン」として知られています)を中心とする、放射状に伸びる曲線の集合を形成します。[ 6 ]位置を確定するために、受信機は 2 組の異なる局に基づいて 2 つの測定を行います。2 つの曲線の交点は通常、ベースラインの中点の両側に等距離にある 2 つの可能な位置をもたらします。推測航法などの他の形式の航法を使用すると、これらの可能な位置の 1 つを除外して、正確な位置を確定できます。[ 1 ]
2組の別々のステーションを使用する代わりに、1つのマスターと2つのセカンダリを互いに離れた場所に配置し、それらのパターンが重なるようにすることでシステムを簡素化できます。このようなステーションの集合は「チェーン」として知られています。[ 1 ]
Geeチェーンは、1つのマスターと2つまたは3つのセカンダリーを備えた構成を使用していた。送信機の出力は約300kWで、 20~ 85MHzの4つの周波数帯域で動作した。[ 6 ]
任意のチェーンの Gee 信号は、約 6マイクロ秒の持続時間を持つ、ほぼ逆放物線状の包絡線を持つ一連の無線信号パルスで構成されていました。 [ 22 ] 3 局システムでは、マスターはAと呼ばれる単一のパルスを送信し、2ミリ秒(ms) 後に二重パルスA′ (A プライム) を送信しました。最初のセカンダリは、マスターの単一パルスの 1 ms 後にBとラベル付けされた単一パルスを送信し、2 番目のセカンダリは、マスターの二重パルスの 1 ms 後にCとラベル付けされた単一パルスを送信しました。受信機にはマスター信号に自動的に同期する手段がなかったため、A′二重パルスにより、受信機を操作するナビゲーターが順序シーケンスを識別できました。シーケンス全体は、 ABA′-C のパターンで 4 ms サイクル (つまり 1 秒あたり 250 回)で繰り返されました。4 局システムの場合、上記のサイクルが繰り返され、別の二重パルスを送信するD局が追加されます。これを識別できるように、D局は毎秒166回のタイミングで動作するように設定され、そのパルスはABトレースからA'-Cトレースに移動し、どちらのトレースにも現れず、再びABトレースに戻ります。したがって、サイクルはABDA′-CABA′-CDABA′-C...となります。両方のトレースにDパルスが現れることで、 AB/AC、AB/AD、またはAC/ADの組み合わせを使用して測位が可能になり、3局システムよりも広い範囲で高精度の測位が可能になります。[ 23 ]
Aパルスのトリガーは、 マスター局の安定した局部発振器によって150kHzでタイミングが調整されていましたが[ 24 ]、タイミングは意図的に変更されることもありました。この150kHzの 発振の10サイクルにかかる時間、66.66μs はジー単位と呼ばれ、12.4マイル(20.0km )の距離差に相当しました。[ 24 ]
機内では、3つまたは4つのステーションからの信号が受信され、ディスプレイに送信されます。以下の説明は3ステーションシステムに関するものですが、 4ステーションシステムでは、 BパルスまたはCパルスのいずれかがDパルスに置き換えられます。

「メイン」タイムベース設定では、CRT ディスプレイは信号を 2 行にわたって表示するように構成され、各行には信号の時間の半分が表示されます。マスター ステーションのものよりもはるかに単純なローカル オシレーターを使用して、ディスプレイのスイープをトリガーしました。最初にアクティブになったときは、マスター ステーションとまったく同じタイミングになることはまずないため、オペレーターは画面上を移動する点滅パターンを見ることになります。オシレーターを調整するコントロール ノブを使用して、ディスプレイ上の点滅が静止するまでローカル オシレーターの周波数を調整しました。これは、ローカル オシレーターとマスター オシレーターのタイミングが同じになったことを意味します (シミュレーション波形「ステップ 1」)。パルスが識別され、次に遅延コントロールを調整して点滅を前後に移動させ、ダブルA'パルスを下側のトレースの左側、上側のトレースのAの真下に移動させました(シミュレーション波形「ステップ 2」)。
ロータリースイッチとそれに続く微調整を使用して、マーカーをBパルスとCパルスの下に配置しました(マーカーはディスプレイ上のパルスを反転させます)(シミュレーション波形「ステップ3」)。次に、タイムベースを「高速」位置に切り替え、ディスプレイに追加のラインを追加し、反転したBパルスとCパルスの上にそれぞれAパルスとA'パルスを表示しました(シミュレーション波形「ステップ4」)。微調整を使用して、BパルスをAパルスの真下に、CパルスをA'パルスの真下に配置しました(シミュレーション波形「ステップ5」)。「クリアリングスイッチ」と呼ばれるスイッチを切り替え、位置決定時刻を記録しました。クリアリングスイッチにより、ディスプレイの表示がパルス表示から内部生成されたスケール表示に切り替わりました。このスケールは、小数点の読み取りには「高速」タイムベース位置で読み取られ、続いて整数の読み取りにはディスプレイを「メイン」タイムベース設定にしました(シミュレーション波形「ステップ6」と「ステップ7」)。ABとA′-Cの読み取り値から得られたそれぞれの数値は、Geeチャートで調べられた。[ 25 ]
異なるチェーンからの信号は周波数間隔が非常に狭く、広帯域R1355受信機では一度に複数のチェーンを同調することがよくありました。局識別のため、A′信号は定期的にのみ送信されました。ディスプレイが安定してパルス列が画面上の単一の場所に表示されるようになると、A′パルスが一定のパターンで点滅するのを見ることができました(つまり、ディスプレイ上で「ゴースト」として表示されました)。これにより、オペレーターはマスター信号の識別を行い、関連するA′信号を左下に配置することで、使用したいチェーンを選択することができました。[ 26 ]
長距離では、双曲線線はベースラインの中心から放射状に伸びる直線に近似します。単一のチェーンからのこのような信号が 2 つ考慮される場合、ベースライン距離が距離に比べて小さくなるにつれて、結果として得られる線のパターンはますます平行になります。したがって、短距離では線は 90 度に近い角度で交差し、この角度は距離とともに着実に減少します。測位の精度は交差角度に依存するため、すべての双曲線航法システムは距離が増加するにつれて精度が低下します。[ 27 ]
拡張表示で信号を調べると、タイミングは 1/10 Gee 単位、つまり 6.66 μs に基づいていました。これは1.24 マイル (2,000 m) の距離に相当します。良好な条件下では、オペレーターはパルス エンベロープのピークを校正マークの 1/10、つまり0.124 マイル (200 m)以内で測定できると想定されていました。これは、少なくとも短距離および双曲線がほぼ垂直になるベースラインの中心付近の位置では、Gee システムの基本的な精度です。実際には、精度は送信機からの距離の関数であり、距離の 2 乗にほぼ比例して変化しました。[ 28 ]短距離では165 ヤード (151 m)の精度が報告され、ドイツ上空の長距離では約1 マイル (1.6 km)と報告されました。[ 26 ]
Gee Mk. II システムの航空機搭載側は、R1355 無線受信機と、インジケータ ユニット タイプ 62 (または 62A) オシロスコープの 2 つの部分で構成されていました。この 2 つの部分は 2 本の太いケーブルで接続されており、1 本のケーブルはビデオ信号を伝送し、もう 1 本のケーブルはインジケータに電力を供給していました。ディスプレイ側のスペースを節約するため、電源は受信機に内蔵されていました。[ 29 ]また、R3645 受信機とインジケータ ユニット タイプ 299 を使用した「熱帯仕様」のシステムも製造され、後者の電源はディスプレイ ユニットに移動されました。
R1355は、飛行中に無線周波数ユニット(RFU)を容易に交換できるように設計されていた。これにより、航法士は異なるGチェーンを選択でき、切り替え作業はわずか1分程度で完了した。RFUの交換は、ドイツ軍がどのチェーンが実際に使用されているかを把握できないため、妨害電波を回避するためにも利用できた。
Gee-Hの場合、システムの使用方法はわずかに変更されただけであった。ディスプレイユニット内の局部発振器でスイープのタイミングを制御する代わりに、オンボードタイマーからトリガー信号が送信された。この信号は増幅されて遠方の地上局に問い合わせるために送信され、地上局からの応答信号は既存のGee受信機で受信された。理論的には、異なるチャートを使用すれば、Geeとまったく同じ方法で位置を計算することができた。しかし、このようなシステムを使用して目標まで航行するのは複雑であった。対地速度と対地方向を計算するには、一定期間にわたって複数の位置を取得し、それらを平均化する必要があった。
代わりに、Gee-Hは以前のOboeシステムと同様の方法で使用されました。まず、航法士は「cat」信号となる局を選択し、それを主要な航法ビーコンとして使用します。cat局から目標までの距離を測定し、その距離で観測される信号遅延を計算します。ユニット内のタイマーをこの遅延に設定し、その固定点にディスプレイ上にAのような点滅を生成します。「cat」局から受信したパルスも同じトレース上に表示されます。航法士はパイロットに左右に旋回するよう指示することで、2つのトレースが正確に重なるまで爆撃機を誘導します。これは、爆撃機が局から正確な距離を飛行していることを意味します。その後、パイロットは目標地点を通過する円弧に沿って航空機を操縦し、必要に応じて航法士が定期的に修正を行い、2つの点滅を再調整します。 2番目のステーション「マウス」から受信した信号も同様に下側のトレースに表示されるように設定されていたが、この場合、航空機が「キャット」ステーションの弧に沿って飛行するにつれて距離は変化し続ける。この信号が「マウス」からの事前設定された範囲と重なった時点で、ペイロードが投下された。
この操作方法を用いることで、航法士の作業負担は大幅に軽減された。任務の大部分において、航法士はディスプレイ上の上側のトレース上の点滅を合わせ続け、時折下側の点滅を見てタイミングを合わせるだけでよかった。さらに、測定値が双曲線ではなく常にステーションからの直線として測定されるため、精度は距離の二乗ではなく直線的に低下した。こうして、Gee-Hはドイツ上空で爆撃機を120ヤード以内の精度に誘導することができ、同じ距離での Geeの約1マイルの精度と比べて劇的な改善となった。
ドイツのビームシステムでは爆撃機がビームに沿って目標に向かって飛行するのに対し、ジーパルスは全方向に放射されるため、探知されても爆撃機の目的地は明らかにならない。[ 1 ]このシステムはパッシブであるため、H2Sとは異なり、夜間戦闘機に爆撃機の位置を知らせるような反射信号は発生しない。さらに、これは全ての航空機が同時にこのシステムを使用できることを意味する。
ジーは妨害電波に非常に弱かった。ドイツ軍は偽パルスを放射するだけで、どの信号が基地からの本物の信号で、どの信号が妨害装置から発信されているかを判別できなくすることができた。これは、フランスかオランダに送信局を設置し、遅延と信号強度を調整して、イギリスの基地からの信号と似たような信号にすることで容易に実現できた。この方法はドイツ上空でのみ有効で、イギリス上空を飛行する航空機では信号が弱すぎて聞こえなかった。無線通信士は、従来の無線受信機と方向探知用のループアンテナを使用することで、どの信号が偽信号かを特定することができた。敵地で妨害電波が入ったとしても、ジーには作戦から帰還する北海上空で帰還機が信頼できる航法位置を定めるという非常に有用な利点があり、帰還する爆撃機が飛行場を見つけやすくなり、結果として事故による損失を減らすことができた。
それぞれの鎖にはアメリカの州の名前を使った暗号があり、これはアメリカの航空機の使用を示唆している。[ 30 ]
注:AMESはAir Ministry Experimental Stationの略です。
タイミングや信号強度などの試験作業は、1941年の大半にわたって複数の場所で行われ、ダベントリー(マスター)、ベントナー、ステニゴット、クリーヒル(スレーブ)の4つの送信局と、グレートブロムリーの監視局は、7月から実験的なチェーンとして稼働した。
東部チェーンは、1942 年 3 月より運用開始 (試験ではなく) し、その春に行われた「爆撃機」ハリスによるリューベックとケルンへの大規模かつ前例のない大成功の空襲で使用された。当初グレート ブロムリーにあった本部と監視ステーションは、同年 11 月にバークウェイに移った。当時、ウィング コマンダーのフィリップスが、スコードロン リーダーのアラーストンと科学部門のエドワード フェネシーの支援を受けて指揮を執っていた。(AVIA 7/1251、AIR 29/147 およびその他の国立公文書館ファイル、RAF 博物館にある航空省のグレート ブロムリーとバークウェイの場所の地図、JP フォインズ著「AMES 24:グレート ブロムリーのパイロン」)。1942 年 6 月 22 日に完全運用開始。
出典: [ 30 ]
バージニア州:48.75MHz 。東部および南部(バージニア州)のチェーンは同時に運用できなかった。
カロライナ:44.90 MHz。沿岸軍および統合軍で使用。[ 30 ]
マスターサイトとスレーブサイトは同じです。
出典: [ 30 ]
カロライナ:44.90MHz 。合同作戦で使用。
ノーザン・ジー・チェーンは1942年後半から1946年3月まで営業していた。
ワース・マトラバースは戦後、ジー機の操縦士の訓練基地として使用された。
出典: [ 30 ]
運用開始日:1944年4月18日
欧米チェーンの計画があったが中止された。[ 30 ]
出典: [ 30 ]
1945年に約6ヶ月間運用された。
計画:
運用中:
出典: [ 30 ]
1945年、ヨーロッパ戦勝記念日(VEデー)後、対日戦を支援するため、多数のランカスター爆撃機をアジアに再配備する計画が立てられ、爆撃機の移送を誘導するために、マックス・エイトケン空軍少将の指導の下、ジーチェーンの設置が進められていた。しかし、原子爆弾投下後、この作業は中止された。パレスチナのナブルスには、カイロのRAF MedMEの管理下で基地が設置される予定だった。
インディアナ州には46.79MHzを使用する別のチェーンがあった が、1943年までには使用されなくなっていた。
緊急周波数(XF)として50.5MHzが 割り当てられ、コードワードは「ザーンズビル」とされた。
出典: [ 30 ]
運用開始日:1944年10月5日。周波数: 83.5MHz
出典: [ 30 ]
1944年10月9日に運用開始、1944年10月23日に重機に置き換えられ、ルール鎖となった。
80.5 MHz (?)
出典: [ 30 ]
1945年3月21日、軽型100型ユニットを使用して運用開始。その後、ランス・チェーンの重型ユニットに置き換えられた。 周波数50.5MHz
計画されたが、もはや必要ないと判断されたものの、戦後のジー組織の一部として進めることに決定した。1945年4月26日に運用開始。[ 30 ]
出典: [ 30 ]
出典: [ 30 ]
提案:
デプロイ先:
第二次世界大戦後、ジーシステムは民間航空の航行補助装置として使用されたが、主に新しい地点からの使用であった。
第二次世界大戦後、RAFは戦時中の3つのGeeチェーンのうち2つをイングランドに移設した。イースタンチェーンとサウスウェスタンチェーン(それぞれ4つのステーション)と、3つのステーションからなるサザンチェーンである。サザンチェーンは4つのステーションからなるロンドンチェーンとなり、イースタンチェーンはミッドランドチェーンとなった。これは1948年に計画された。[ 33 ]
これは第二次世界大戦後も継続され、スコットランド北海岸に2か所、アバディーンの北に1か所、シェトランド諸島に1か所の既存の施設が使用された。[ 33 ]
1948年頃に開業し、1969年初頭に閉店した。[ 34 ]
マスターステーション:ローザーヒル
奴隷ステーション:
戦後、北ドイツにGee社の通信所が次々と開設された。通信所はヴィンターベルク、バート・イブルク、ノルトホルン、ウヒテにあった。
1955年から1959年の期間には、実際に運用されているというよりはむしろ欺瞞のように見えるステーションがいくつかありました。それらは、オランダのプルメレント郊外のスパイクボル要塞にある550 SU、北ドイツのエッケルンフェルデにある889 SU 、ドイツのバイエルン州インゴルシュタット郊外にある330 SUでした。これらのステーションは、1950年代後半にはほとんど、あるいは全く運用されていませんでした。330SUは、330、259、953信号部隊の3つのユニットの統合であり、1958年5月から1961年9月までインゴルシュタットで継続的に運用されていました。このチェーンを構成する他の2つのユニットは、オーバーキルヒェンとシュレースヴィヒにありました。3つすべてに特別な魅力がありました。インゴルシュタットは、ミュンヘンにある米軍の主要PXにアクセスできました。オーバーキルヒェンはNAAFI(英国軍売店)の冬季スポーツセンターに近く、シュレースヴィヒは裸体浴場のそばの砂丘にあった。