クラインハイデルベルグ

クライン・ハイデルベルク（ KH） ^[2]は、第二次世界大戦中にドイツが配備したパッシブレーダーシステムである。送信機としてイギリスのチェーンホームシステムから放送された信号を使用し、ヨーロッパ大陸の西海岸に沿った6つのステーションをパッシブ受信機として使用した。現代の用語では、このシステムはバイスタティックレーダーであった。このシステムは独自の信号を送信しなかったため、連合国はその存在に気付かず、 Dデイ侵攻のかなり後までシステムの存在を知らなかった^{。 [3]このシステムは、いくつかの文献で}クライン・ハイデルベルク・パラサイト（小型ハイデルベルク・パラサイト） ^[4]と呼ばれている。 ^[5]

チェーンホーム（CH）の大型アンテナはフランス海岸から見えたため、ドイツ軍は正確な位置を把握していた。大陸に向けて固定方向の放送を行っていたため、どの信号がどの局から放送されているかは簡単に特定できた。これは、放送局が「ランニングラビット」と呼ばれる一連の時間枠で放送を分散させた方法によって可能となり、信号パルスをそのタイミングから特定の局まで追跡することができた。^[6]

1942年初頭、テレフンケンのヴェヒター博士はドイツ国防総省の無線技師らと協力し、この情報を基にCH放送と自社の受信機を使った受動型レーダーシステムを構築した。^{[7] [8]これは、1935年初頭に英国で初めてレーダーコンセプトを実証した}ダベントリー実験装置と似ていた。どちらの場合も、遠方の放送局からの放送が信号として使用され、航空機が信号に飛び込むと、その一部が受信機に反射され、ディスプレイ上にはっきりとした「ブリップ」が表示された。^[9]

この基本概念に、ヴェヒターはアンテナ全体を回転させて最大信号を探すことで、目標の大まかな方位を測定する機能を追加しました。CHの波長は比較的長く、約6mであるため、この回転をサポートするには非常に大きな受信アンテナとかなり複雑なアンテナシステムが必要でした。波長が長いことによるもう1つの副作用は、角度分解能が比較的低いことです。ローブスイッチングシステムが検討されましたが、実際には使用されなかったようです。^[10]

1942年と1943年にシェルブールでいくつかの試験システムが試験された。最初の運用可能なKHシステムは、ドーバーからイギリス海峡を挟んだブローニュ＝シュル＝メールとカレーの間のモン・ド・カップルにあるナハトファルター（モス）妨害局に構築され、1943年末近くに運用された。^[11] 2番目の局は、オランダのオーストヴォールネ（ビーバー/ビーバー）に1944年春に設置された。さらに1944年に完成した局は、ヴォードリクール（スコーピオン/スコーピオン）、オステンド（ブレムゼ/ホースフライ）、キャップ・ダンティフェール（アウアーハーン/グラウス）、シェルブール（タウゼントフュスラー/センチピード）である。これらはワッサーマンのレーダーアンテナ上に構築され、高度測定の任務のためにワッサーマン自身の信号を使用することもあった。^[12]

このシステムでは2つのアンテナが使用されており、回転台に取り付けられた非常に大きなアンテナは航空機から反射された信号を受信するために使用され、約60メートル（200フィート）離れたところに配置されたはるかに小さなアンテナはCHステーションから直接信号を受信する。^{[10]両方のアンテナからの信号は、}ヴュルツブルクレーダーから持ち出された2つのCRTに送信され、これは典型的なドイツ式にJスコープとして使用されました。つまり、距離はチューブの直線距離ではなく、チューブの表面の周りの角度として測定されます。CRTの外側の目盛りは、さまざまな「ブリップ」の角度をミル（0〜400）で測定するために使用されました。^[13]

オペレーターはまずタイマーを変更して、その局からの信号だけを受信するようにして、1つのCH局を選択します。CH局はタイムスロットで次々に放送するため、単純なタイマーを使用して1つの局を選択するのは簡単でした。小さいアンテナからの信号は左側のディスプレイに送信されました。オペレーターはハンドホイールを使用して、直接受信した信号の主なブリップがこのディスプレイの12時の位置に来るように遅延回路を調整しました。^{[13] [10]}

右側のCRTには、大きなアンテナで受信した信号が表示されていた。CH局からの直接信号は非常に強力であったため、アンテナがどの方向を向いていてもこのディスプレイに表示された。ディスプレイは、1/25秒の時間スロットの1/20、つまり2ミリ秒だけを表示するように設定されていた。その後、オペレーターはタイミングをさらに微調整し、直接信号がこのディスプレイでも12時の位置にくるようにした。^{[13] [10]}

航空機が大型アンテナの前を飛行すると、CH信号の一部が反射して受信機に届く。航空機は2つの局を結ぶ直線上にはないため、信号が航空機まで、そしてアンテナまで移動する距離は、直接信号より常に長くなる。^[a]つまり、直接信号の少し後に、2番目のブリップが2番目のディスプレイに表示される。付属のスケールを使用してディスプレイの面の周りの角度を測定すると、信号の到着時間と直接信号の到着時間の差が経過時間として明らかになった。 ^[13]

経過時間差が与えられた場合、その遅延に一致する場所は無数に存在する。これらの点をプロットすると、CH ステーションが一方の焦点、KH 受信機がもう一方の焦点となる楕円が形成される。^{[14]現在、これは}バイスタティック範囲として知られている。これらの場所をプロットしやすくするために、円形スケール上の 10 個の数字 (たとえば 100 から 110) が、事前に計算された楕円 (この場合は「楕円 10」) に割り当てられていた。その後、オペレーターは提供されたチャートのセットでその楕円を選択する。^[15]

ターゲットまでの角度を測定するために、大型アンテナを垂直軸を中心に回転させ、選択したターゲットのブリップが最大になるか、交互に消えるか、または「ゼロ」になるまで回転させた。その後、アンテナの回転に機械的にリンクされた目盛りから角度を読み取ることができる。チャートには楕円とKHステーションの位置が示されており、ステーションの位置から測定角度で外側に線が引かれ、最終的に楕円と交差して航空機の位置が特定された。^[15]

2 ミリ秒の時間スロットは 300 キロメートル (190 マイル) の範囲に対応していましたが、^[b]このシステムは、さらに長い距離を飛行する航空機の信号を受信することができました。このような場合、オペレーターはタイマー コントロールを使用して、2 番目の CRT のスイープをさらに遅らせて、より遅い時間を表示し、チャート上で正しい楕円を検索するときに測定角度にその追加の固定遅延を追加することができます。これにより、航空機がドイツ上空を飛行している間、追跡を継続することができました。^{[13] [10]}

このシステムの有効性についてはさまざまな推定がある。プリチャードは、400キロメートル（250マイル）の距離で1～2kmの距離精度と方位精度1度を挙げている^[16]が、プライスは280マイル（450km）の距離で6マイル（9.7km）と示唆している。^[14]ローブの切り替えがないため、角度精度は10度（+または-5度）程度であった。^[10]

• バウアー、アーサー (2014 年 8 月 22 日)。「クラインハイデルベルク、非常に神秘的なバイスタティック レーダー システム」。
• ガラティ、ガスパレ (2015)。レーダーの 100 年。スプリンガー。ISBN 9783319005843。
• フォン・グレゴール、K.（1945年5月30日）。レーダー装置「クライン・ハイデルベルク」（技術レポート）。
• プリチャード、デイヴィッド（1989年）。『レーダー戦争：ドイツの先駆的業績、1904～45年』パトリック・スティーブンス社、ウェリングバラ、イギリス。ISBN 1-85260-246-5。
• ウィリス、ニコラス、グリフィス、ヒュー (2007)。バイスタティックレーダーの進歩。SciTech Publishing。ISBN 9781891121487。
• ウィリス、ニコラス、グリフィス、ヒュー。クライン ハイデルベルグ – 時代を数十年先取りした第二次世界大戦のバイスタティック レーダー システム (技術レポート)。