उच्च-आवृत्ति दिशा निर्धारण

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उच्च-आवृत्ति दिशा निर्धारण, जिसे सामान्यतः इसके संक्षिप्त नाम एचएफ/डीएफ या उपनाम हफ-डफ से जाना जाता है, द्वितीय विश्व युद्ध में प्रारंभ किया गया एक प्रकार का रेडियो दिशा निर्धारण (आरडीएफ) है। उच्च आवृत्ति (एचएफ) रेडियो बैंड को संदर्भित करता है जो लंबी दूरी पर प्रभावी रूप से संचार कर सकता है; उदाहरण के लिए, यू-बोट और उनके भूमि-आधारित मुख्यालय के मध्य है। एचएफ/डीएफ का उपयोग मुख्य रूप से शत्रु के रेडियो को संचारित करते समय पकड़ने के लिए किया जाता था, चूँकि इसका उपयोग नेविगेशन सहायता के रूप में मित्रवत विमान का पता लगाने के लिए भी किया जाता था। मूलभूत विधि सिग्नल इंटेलिजेंस और ईएसएम के मूलभूत विषयों में से एक के रूप में उपयोग में रहती है, चूँकि सामान्यतः स्टैंड-अलोन प्रणाली होने के अतिरिक्त इसे रेडियो प्रणाली और रडार के बड़े सूट में सम्मिलित किया जाता है।

पहले के आरडीएफ प्रणाली में, ऑपरेटर यांत्रिक रूप से एंटीना या सोलनॉइड को घुमाता था और ट्रांसमीटर पर प्रभाव निर्धारित करने के लिए सिग्नल में चोटियों या शून्य को सुनता था। इसमें एक मिनट या उससे अधिक के क्रम पर अधिक समय लगता है। एचएफ/डीएफ प्रणाली में, एंटीना (रेडियो) के सेट ने थोड़े अलग स्थानों या कोणों में सिग्नल प्राप्त किया, और फिर सिग्नल में साधारण अंतर का उपयोग आस्टसीलस्कप डिस्प्ले पर प्रभाव को तुरंत प्रदर्शित करने के लिए किया, जिससे यह यू-बोट बेड़े जैसे अस्थायी संकेतों को पकड़ने की अनुमति देता है।

इस प्रणाली के प्रारंभ में रॉबर्ट वॉटसन-वाट द्वारा 1926 में विद्युत् का पता लगाने के लिए प्रणाली के रूप में विकसित किया गया था। बुद्धिमत्ता में इसकी भूमिका 1930 के दशक के अंत तक विकसित नहीं हुई थी। प्रारंभिक युद्ध काल में, एचएफ/डीएफ इकाइयां बहुत अधिक मांग में थीं, और उनके वितरण में अधिक अंतर-सेवा प्रतिद्वंद्विता सम्मिलित थी। प्रारंभिक उपयोग आरएएफ फाइटर कमांड द्वारा अवरोधन नियंत्रण की डाउडिंग प्रणाली के भागो के रूप में किया गया था, जबकि यू-बोट का पता लगाने के लिए एडमिरल्टी के लिए जानकारी एकत्र करने के लिए ग्राउंड-आधारित इकाइयों का भी व्यापक रूप से उपयोग किया गया था। 1942 और 1944 के मध्य, छोटी इकाइयाँ व्यापक रूप से उपलब्ध हो गईं और शाही नौसेना जहाजों पर सामान्यतः उपयोग होने लगी थीं। यह अनुमान लगाया गया है कि युद्ध के समय डूबी सभी यू-बोटों में एचएफ/डीएफ का योगदान 24% था।[1]

मूल अवधारणा को कई वैकल्पिक नामों से भी जाना जाता है, जिसमें कैथोड-रे डायरेक्शन फाइंडिंग (सीआरडीएफ) सम्मिलित है।[2] ट्विन पाथ डीएफ,[1] और इसके आविष्कारक के लिए, वॉटसन-वाट डीएफ या एडकॉक/वॉटसन-वाट जब एंटीना पर विचार किया जाता है।[3]

इतिहास

एचएफ/डीएफ से पहले

प्रथम विश्व युद्ध से पहले भी रेडियो दिशा निर्धारण व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली विधि थी, जिसका उपयोग नौसैनिक और हवाई नेविगेशन दोनों के लिए किया जाता था। मूल अवधारणा में लूप एंटीना का उपयोग किया जाता है, जो अपने सबसे मूलभूत रूप में बस तार का गोलाकार लूप होता है, जिसकी परिधि का पता लगाए जाने वाले संकेतों की आवृत्ति सीमा द्वारा निश्चित किया जाता है। जब लूप को सिग्नल के समकोण पर संरेखित किया जाता है, तो लूप के दो भागो में सिग्नल अस्वीकृत हो जाता है, जिससे आउटपुट में आकस्मिक गिरावट आती है जिसे शून्य के रूप में जाना जाता है।

प्रारंभिक डीएफ प्रणाली में लूप एंटीना का उपयोग किया जाता था जिसे यंत्रवत् घुमाया जा सकता था। ऑपरेटर ज्ञात रेडियो स्टेशन को ट्यून करेगा और फिर सिग्नल विलुप्त होने तक एंटीना को घुमाएगा। इसका कारण यह था कि ऐन्टेना अब ब्रॉडकास्टर के समकोण पर था, चूँकि यह ऐन्टेना के दोनों ओर हो सकता था। ऐसे कई माप लेकर, या अस्पष्ट दिशाओं में से किसी एक को नष्ट करने के लिए नेविगेशनल जानकारी के किसी अन्य रूप का उपयोग करके, ब्रॉडकास्टर के लिए प्रभाव (नेविगेशन) निर्धारित किया जा सकता है।

1907 में एटोर बेलिनी और एलेसेंड्रो टोसी द्वारा सुधार प्रस्तुत किया गया जिसने कुछ सेटअपों में डीएफ प्रणाली को बहुत सरल बना देता है। एकल लूप एंटीना को समकोण पर व्यवस्थित दो एंटेना द्वारा प्रतिस्थापित किया गया था। प्रत्येक का आउटपुट उसके स्वयं के लूप वाले तार पर भेजा गया था, या जैसा कि उन्हें फ़ील्ड कॉइल प्रणाली में संदर्भित किया जाता है। ऐसे दो कॉइल, प्रत्येक एंटीना के लिए एक, समकोण पर एक साथ व्यवस्थित होते हैं। दो एंटेना के संकेतों ने कॉइल के मध्य के स्थान में चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न किया, जिसे घूर्णन परिनालिका, सर्च कॉइल द्वारा उठाया गया था। अधिकतम सिग्नल तब उत्पन्न होता था जब सर्च कॉइल को फ़ील्ड कॉइल्स से चुंबकीय क्षेत्र के साथ संरेखित किया गया था, जो एंटेना के संबंध में सिग्नल के कोण पर था। इससे एंटेना को स्थानांतरित करने की कोई भी आवश्यकता समाप्त हो जाती है। बेलिनी-टोसी दिशा निर्धारण (बी-टी) का जहाजों पर व्यापक रूप से उपयोग किया जाता था, चूँकि घूर्णन लूप विमान पर उपयोग में बने रहे क्योंकि वे सामान्य रूप से छोटे थे।[4]

इन सभी उपकरणों को संचालित होने में समय लगा। सामान्यतः रेडियो ऑपरेटर पहले सिग्नल को खोजने के लिए पारंपरिक रेडियो ट्यूनर का उपयोग करेगा, या तो डीएफ एंटीना का उपयोग करेगा या अलग गैर-दिशात्मक एंटीना का उपयोग करता है। एक बार ट्यून करने के बाद, ऑपरेटर सिग्नल में चोटियों या अशक्त की दृष्टि में एंटेना या गोनियोमीटर को घुमाता है। यद्यपि नियंत्रण को तीव्रता से घुमाकर किसी न किसी स्थान का पता लगाया जा सकता था, अधिक स्पष्ट माप के लिए ऑपरेटर को तीव्रता से छोटे आंदोलनों के साथ शिकार करना पड़ता था। मोर्स कोड जैसे आवधिक संकेतों, या रिसेप्शन के किनारे पर संकेतों के साथ, यह कठिन प्रक्रिया थी। सामान्यतः एक मिनट के क्रम पर निश्चित समय उद्धृत किया जाता था।[4]

बी-टी प्रणाली को स्वचालित करने का कुछ काम द्वितीय विश्व युद्ध प्रारंभ होने से ठीक पहले किया गया था, विशेष रूप से अमेरिका के आईटीटी कॉर्पोरेशन के फ्रांसीसी डिवीजन में काम करने वाले फ्रांसीसी इंजीनियरों मौरिस डेलोरेन और हेनरी बुसिग्नीज़ द्वारा था। उनका प्रणाली सर्च कॉइल के साथ-साथ गोलाकार डिस्प्ले कार्ड को मोटरयुक्त करता है, जो सिंक में घूमता है। डिस्प्ले कार्ड पर लैंप गोनियोमीटर के आउटपुट से बंधा हुआ था, और जब भी यह सही दिशा में होता था तो चमकता था। तीव्रता से घूमने पर, लगभग 120 आरपीएम पर, फ्लैश एकल (घूमते हुए) बिंदु में विलीन हो गए जो दिशा का संकेत देते थे। टीम ने फ्रांसीसी कार्यालय में अपना सारा काम नष्ट कर दिया और जर्मनी के आक्रमण से ठीक पहले 1940 में फ्रांस छोड़ दिया और अमेरिका में विकास जारी रखा था।[5]

वॉटसन-वाट

यह लंबे समय से ज्ञात था कि विद्युत् रेडियो सिग्नल उत्सर्जित करती है। सिग्नल कई आवृत्तियों में फैला हुआ है, किंतु लॉन्गवेव स्पेक्ट्रम में विशेष रूप से सम्मिश्र है, जो लंबी दूरी के नौसैनिक संचार के लिए प्राथमिक रेडियो आवृत्तियों में से एक था। रॉबर्ट वॉटसन-वाट ने प्रदर्शित किया था कि इन रेडियो संकेतों के माप का उपयोग तूफानों को ट्रैक करने और पायलटों और जहाजों के लिए उपयोगी लंबी दूरी की सावधानी प्रदान करने के लिए किया जा सकता है। कुछ प्रयोगों में वह अफ़्रीका के ऊपर तूफ़ान 2,500 kilometres (1,600 mi) दूर का पता लगाने में सक्षम हुए थे।[6]

चूँकि, विद्युत् का झटका इतने कम समय तक चला कि लूप एंटेना का उपयोग करने वाले पारंपरिक आरडीएफ प्रणाली विलुप्त होने से पहले बियरिंग (नेविगेशन) का निर्धारण नहीं कर सकते थे।[7] जो कुछ निर्धारित किया जा सकता था वह औसत स्थान था जिसने लंबी अवधि में सबसे अच्छा सिग्नल उत्पन्न किया, जिसमें कई आक्रमण के सिग्नल सम्मिलित थे।[6] 1916 में वॉट ने प्रस्तावित किया कि कैथोड रे ट्यूब (सीआरटी) को यांत्रिक प्रणालियों के अतिरिक्त संकेत तत्व के रूप में उपयोग किया जा सकता है,[8] किंतु इसका परीक्षण करने की क्षमता नहीं थी।

वॉट ने एल्डरशॉट में आरएएफ के मौसम कार्यालय में काम किया, किंतु 1924 में उन्होंने आरएएफ के लिए उपयोग करने के लिए स्थान वापस करने का निर्णय लिया था। जुलाई 1924 में वॉट स्लो के पास डिटन पार्क में नई साइट पर चले गए। यह साइट पहले से ही राष्ट्रीय भौतिक प्रयोगशाला (यूनाइटेड किंगडम) (एनपीएल) रेडियो अनुभाग अनुसंधान साइट की होस्ट कर चुकी है। वाट वायुमंडलीय शाखा में सम्मिलित था, जो वायुमंडल के माध्यम से रेडियो संकेतों के प्रसार में मूलभूत अध्ययन कर रहा था, जबकि एनपीएल क्षेत्र में क्षेत्र की शक्ति माप और दिशा खोजने की जांच में सम्मिलित था। एनपीएल के पास इन अध्ययनों में उपयोग किए गए दो उपकरण थे जो हफ-डफ, एडकॉक एंटीना और आधुनिक ऑसिलोस्कोप के विकास के लिए महत्वपूर्ण सिद्ध होते है।[6]

एडकॉक एंटीना चार मोनोपोल मास्ट की व्यवस्था है जो समकोण पर व्यवस्थित दो वर्चुअल लूप एंटेना के रूप में कार्य करता है। दो आभासी लूपों पर प्राप्त संकेतों की तुलना करके, आधुनिक आरडीएफ विधियों का उपयोग करके सिग्नल की दिशा निर्धारित की जा सकती है। शोधकर्ताओं ने 1919 में एंटीना स्थापित किया था किंतु छोटे डिज़ाइन के पक्ष में इसकी उपेक्षा कर रहे थे। स्लो क्षेत्र की विद्युत विशेषताओं के कारण इनका प्रदर्शन बहुत खराब पाया गया, जिससे यह निर्धारित करना कठिन हो गया कि सिग्नल सीधी रेखा पर या आकाश से नीचे प्राप्त हो रहा था। स्मिथ-रोज़ और बारफ़ील्ड ने अपना ध्यान वापस एडकॉक एंटीना की ओर लगाया, जिसमें कोई क्षैतिज घटक नहीं था और इस प्रकार स्काईवेव्स को फ़िल्टर कर दिया गया था। अनुवर्ती प्रयोगों की श्रृंखला में वे देश भर में ट्रांसमीटरों के स्थान को स्पष्ट रूप से निर्धारित करने में सक्षम थे।[9]

यह वाट की व्यक्तिगत विद्युत् आक्रमण के स्थान को पकड़ने की निरंतर इच्छा थी जिसके कारण मूलभूत हफ-डफ प्रणाली में अंतिम प्रमुख विकास हुआ था। लैब ने वर्तमान में बेल लैब्स से WE-224 ऑसिलोस्कोप की डिलीवरी ली थी, जो आसान हुक-अप प्रदान करता था और इसमें निरंतर फॉस्फोर था। जॉक हर्ड के साथ काम करते हुए, 1926 में वाट ने एंटीना की दोनों भुजाओं में एक-एक एम्पलीफायर जोड़ा, और उन संकेतों को ऑसिलोस्कोप के एक्स और वाई चैनलों में भेजा था। जैसा कि आशा थी, रेडियो सिग्नल ने स्क्रीन पर पैटर्न उत्पन्न किया जो आक्रमण की दिशा का संकेत देता था, और धीमी गति से क्षय वाले फॉस्फोर ने ऑपरेटर को डिस्प्ले के फीका पड़ने से पहले इसे मापने के लिए पर्याप्त समय दिया था।[6][7]

वॉट और हर्ड ने 1926 में प्रणाली पर व्यापक पेपर लिखा था, जिसमें इसे तात्कालिक डायरेक्ट-रीडिंग रेडियोगोनियोमीटर के रूप में संदर्भित किया गया था और कहा गया था कि इसका उपयोग 0.001 सेकंड तक चलने वाले संकेतों की दिशा निर्धारित करने के लिए किया जा सकता है।[10] पेपर डिवाइस का गहराई से वर्णन करता है, और यह भी बताता है कि इसका उपयोग रेडियो दिशा खोजने और नेविगेशन को श्रेष्ठ बनाने के लिए कैसे किया जा सकता है। इस सार्वजनिक प्रदर्शन और फिल्मों में विद्युत् का पता लगाने के लिए इसका उपयोग दिखाए जाने के अतिरिक्त, यह अवधारणा ब्रिटेन के बाहर स्पष्ट रूप से अज्ञात थी। इससे इसे गुप्त रूप से व्यावहारिक रूप में विकसित किया जा सका था।

ब्रिटेन की लड़ाई

Main article: पिप-स्क्वीक

ब्रिटेन की लड़ाई से पहले चेन होम (सीएच) राडार प्रणाली स्थापित करने की शीघ्रता के समय, अधिकतम सावधानी समय प्रदान करने के लिए, सीएच स्टेशनों को तटरेखा के किनारे जितना संभव हो उतना आगे स्थित किया गया था। इसका कारण यह था कि ब्रिटिश द्वीपों के अंतर्देशीय क्षेत्रों में रडार कवरेज नहीं था, इसके अतिरिक्त वे इस क्षेत्र में दृश्य ट्रैकिंग के लिए रॉयल ऑब्जर्वर कॉर्प्स (बाद में रॉयल ऑब्ज़र्वर कॉर्प्स) पर निर्भर थे। जबकि ऑब्ज़र्वर कोर बड़े छापों के बारे में जानकारी प्रदान करने में सक्षम थे, सेनानियों इतने छोटे और इतने ऊँचे थे कि उन्हें सकारात्मक रूप से पहचाना नहीं जा सकता था। चूंकि वायु नियंत्रण की संपूर्ण डाउडिंग प्रणाली भूतल दिशा पर निर्भर थी, इसलिए अपने स्वयं के लड़ाकू विमानों का पता लगाने के लिए कुछ समाधान की आवश्यकता थी।[11]

इसका समीचीन समाधान लड़ाकू रेडियो पर ट्यून करने के लिए हफ-डफ स्टेशनों का उपयोग था। प्रत्येक सेक्टर नियंत्रण, लड़ाकू स्क्वाड्रनों के चयन का प्रभारी, हफ-डफ रिसीवर के साथ-साथ दूर के बिंदुओं पर 30 miles (48 km) दूर स्थित दो अन्य उप-स्टेशनों से सुसज्जित था। ये स्टेशन लड़ाकू विमानों के प्रसारण सुनेंगे, उनके स्थान को त्रिकोण बनाने के लिए कोणों की तुलना करेंगे, और फिर उस जानकारी को नियंत्रण कक्ष तक पहुंचाएंगे।[12] ऑब्जर्वर कोर द्वारा बताई गई शत्रु की स्थिति और हफ-डफ प्रणाली के लड़ाकू विमानों की तुलना करके, सेक्टर कमांडर सरलता से शत्रु को रोकने के लिए लड़ाकू विमानों को निर्देशित कर सकते थे।

इस प्रक्रिया में सहायता के लिए, कुछ लड़ाकू विमानों पर पिप-स्क्वीक नामक प्रणाली प्रति सेक्शन कम से कम दो (प्रति स्क्वाड्रन चार सेक्शन तक) स्थापित की गई थी। पिप-स्क्वीक स्वचालित रूप से हर मिनट 14 सेकंड के लिए स्थिर टोन भेजता है, जिससे हफ-डफ ऑपरेटरों को सिग्नल को ट्रैक करने के लिए पर्याप्त समय मिलता है। इसमें डीएफ सिग्नल प्रसारित करते समय विमान के रेडियो को बांधने की कमी थी।

डीएफ सेट की आवश्यकता इतनी तीव्र थी कि वायु मंत्रालय प्रारंभ में आरएएफ फाइटर कमांड के कमांडर ह्यूग डाउडिंग द्वारा अनुरोधित नंबरों की आपूर्ति करने में असमर्थ था। 1938 के समय नकली युद्धों में यह प्रणाली इतनी उपयोगी सिद्ध हुई कि मंत्रालय ने बेलिनी-तोसी प्रणाली इस वादे के साथ प्रदान की कि सीआरटी संस्करण उन्हें जल्द से जल्द बदल देते थे। यह क्षेत्र में केवल आधुनिक एंटेना को नए रिसीवर सेट से जोड़कर पूरा किया जा सकता है। 1940 तक ये सभी 29 फाइटर कमांड सेक्टरों में उपस्थित थे, और लड़ाई जीतने वाली प्रणाली का प्रमुख भाग थे।

अटलांटिक की लड़ाई

संग्रहालय जहाज पर सुपर डफ उपकरण HMS Belfast. सर्कुलर इंडिकेटर सापेक्ष बियरिंग (नेविगेशन) की सीधी रीडिंग प्रदान करता है जिससे सिग्नल प्राप्त होते हैं - जहाज के पोर्ट और स्टारबोर्ड के लिए लाल अंक, पोर्ट और स्टारबोर्ड के लिए हरा अंक

सोनार (एएसडीआईसी), अल्ट्रा (क्रिप्टोग्राफी), और रडार के साथ, हफ-डफ अटलांटिक की लड़ाई के समय जर्मन यू-बोट और वाणिज्य हमलावर का पता लगाने में मित्र राष्ट्रों के शस्त्रागार का मूल्यवान भाग था।

क्रेग्समरीन को पता था कि रेडियो दिशा निर्धारण का उपयोग समुद्र में उसके जहाजों का पता लगाने के लिए किया जा सकता है जब वे जहाज संदेश प्रसारित करते हैं। परिणामस्वारूप , उन्होंने ऐसी प्रणाली विकसित की जो नियमित संदेशों को छोटी अवधि के संदेशों में बदल देती है। परिणामी कुर्ज़सिग्नेल को फिर एनिग्मा मशीन (सुरक्षा के लिए) के साथ एन्कोड किया गया और शीघ्रतः से प्रसारित किया गया था। अनुभवी रेडियो ऑपरेटर को सामान्य संदेश प्रसारित करने में लगभग 20 सेकंड का समय लग सकता है।[13] यदि यूके बी-टी प्रणाली का उपयोग कर रहा होता, जो उस समय जर्मनों को ज्ञात एकमात्र प्रणाली थी, तो ऐसे ट्रांसमिशन के स्थान का निर्धारण करने के लिए अधिक संयोग की आवश्यकता होती थी। हफ़-डफ़ के साथ, ये संदेश इतने लंबे थे कि सरलता से मापे जा सकते थे।

सबसे पहले, यूके की पहचान प्रणाली में ब्रिटिश द्वीपों और उत्तरी अटलांटिक में कई तट स्टेशन सम्मिलित थे, जो स्थानों को निर्धारित करने के लिए उनके अवरोधन का समन्वय करते थे। तट-आधारित डीएफ स्टेशनों से अटलांटिक में यू-बोटों का पता लगाने में सम्मिलित दूरी बहुत अधिक थी, और डीएफ स्पष्टता अपेक्षाकृत अक्षम थी, इसलिए सुधार विशेष रूप से स्पष्ट नहीं थे। 1944 में नेवल इंटेलिजेंस द्वारा नई रणनीति विकसित की गई थी जहां पांच तट-आधारित डीएफ स्टेशनों के स्थानीयकृत समूह बनाए गए थे जिससे अधिक विश्वसनीय बीयरिंग प्राप्त करने के लिए पांच स्टेशनों में से प्रत्येक से बीयरिंग का औसत निकाला जा सके। ब्रिटेन में ऐसे चार समूह स्थापित किए गए: एसेक्स में फोर्ड एंड, फ़िफ़ में एन्स्ट्रूथर, स्कॉटिश हाइलैंड्स में बोवर और कॉर्नवाल में गुनहावर्न यह अभिप्राय था कि अन्य समूह आइसलैंड, नोवा स्कोटिया और जमैका में स्थापित किए जाएंगे।[14] सरल औसत को अप्रभावी पाया गया, और बाद में सांख्यिकीय विधियों का उपयोग किया गया था। ऑपरेटरों को अपनी रीडिंग की विश्वसनीयता को ग्रेड करने के लिए भी कहा गया जिससे व्यर्थ और परिवर्तनशील रीडिंग को स्थिर और अच्छी तरह से परिभाषित रीडिंग की तुलना में कम महत्व दिया जा सके। इनमें से कई डीएफ समूह 1970 के दशक में समग्र सिग्नल संगठन के भागो के रूप में जारी थे।[15]

भूमि-आधारित प्रणालियों का उपयोग किया गया क्योंकि जहाजों पर परिचालन में गंभीर विधि समस्याएं थीं, मुख्य रूप से आने वाले रेडियो संकेतों के तरंगफ्रंट पर अधिरचना के प्रभाव के कारण होती थी। चूँकि, एडमिरल्टी सिग्नल एस्टैब्लिशमेंट में काम कर रहे पोलिश इंजीनियर वेक्लाव स्ट्रुसज़िंस्की के विधि नेतृत्व में इन समस्याओं पर नियंत्रण पा लिया गया था।[16] चूंकि जहाज सुसज्जित थे, इन प्रभावों को निर्धारित करने के लिए सम्मिश्र माप श्रृंखला की गई थी, और विभिन्न आवृत्तियों पर आवश्यक सुधार दिखाने के लिए ऑपरेटरों को कार्ड प्रदान किए गए थे। 1942 तक, कैथोड रे ट्यूबों की उपलब्धता में सुधार हुआ और उत्पादित किए जा सकने वाले हफ-डफ सेटों की संख्या पर अब कोई सीमा नहीं रह गई थी। उसी समय, श्रेष्ठ सेट प्रस्तुत किए गए जिनमें संभावित आवृत्तियों को स्कैन करने और किसी भी ट्रांसमिशन का पता चलने पर स्वचालित अलार्म बजाने के लिए निरंतर मोटर-चालित ट्यूनिंग सम्मिलित थी। इसके बाद ऑपरेटर सिग्नल के विलुप्त होने से पहले उसे तीव्रता से ठीक कर सकते थे। ये सेट सार्थवाह के एस्कॉर्ट्स पर स्थापित किए गए थे, जिससे वे रडार की सीमा से परे, क्षितिज के ऊपर से संचारित होने वाली यू-बोटों पर फिक्स प्राप्त करने में सक्षम हो गए थे। इसने शिकारी-हत्यारे जहाजों और विमानों को यू-बोट की दिशा में उच्च गति से भेजने की अनुमति दी, जो सतह पर अभी भी रडार या डूबे होने पर एएसडीआईसी द्वारा स्थित किया जा सकता था।

अगस्त 1944 से, जर्मनी कुरियर प्रणाली पर काम कर रहा था, जो 454 मिलीसेकंड से अधिक समय के विस्फोट संचरण में पूरे कुर्ज़सिग्नेल को प्रसारित करेगा, जो पता लगाने के लिए बहुत छोटा है, या डिक्रिप्शन के लिए इंटरसेप्ट किया गया है, किंतु लड़ाई के अंत तक यह प्रणाली चालू नहीं हुई थी।

विवरण

एक पाकिस्तानी युद्धपोत पर हफ-डफ एरियल (बड़ा हुआ)। दो (वर्गाकार) एंटीना लूप संरचना के शीर्ष पर विकर्ण छड़ों द्वारा बनाए जाते हैं और नीचे की छड़ें केवल सुदृढीकरण उद्देश्यों के लिए बनाई जाती हैं।

हफ-डफ प्रणाली की मूल अवधारणा दो एरियल से सिग्नल को ऑसिलोस्कोप के एक्स और वाई चैनलों में भेजना है। सामान्यतः वाई चैनल ग्राउंड स्टेशनों के लिए उत्तर/दक्षिण का प्रतिनिधित्व करेगा, या जहाज की स्थितियों में, जहाज के शीर्षक (नेविगेशन) के आगे/पीछे के साथ संरेखित किया जाएगा। इस प्रकार एक्स चैनल या तो पूर्व/पश्चिम, या बंदरगाह/स्टारबोर्ड का प्रतिनिधित्व करता है।

ऑसिलोस्कोप डिस्प्ले पर स्पॉट का विक्षेपण रेडियो सिग्नल के तात्कालिक चरण और शक्ति का प्रत्यक्ष संकेत है। चूँकि रेडियो सिग्नल तरंगों से बने होते हैं, इसलिए सिग्नल चरण में बहुत तीव्र गति से बदलता रहता है। यदि कोई चैनल, जैसे वाई, पर प्राप्त सिग्नल पर विचार करता है, तो बिंदु इतनी तीव्रता से ऊपर और नीचे जाएगा कि यह सीधी ऊर्ध्वाधर रेखा प्रतीत होगी, जो डिस्प्ले के केंद्र से समान दूरी तक फैली हुई होगी। जब दूसरा चैनल जोड़ा जाता है, उसी सिग्नल पर ट्यून किया जाता है, तो बिंदु एक ही समय में एक्स और वाई दोनों दिशाओं में चलेगा, जिससे रेखा विकर्ण बन जाएगी। चूँकि, रेडियो सिग्नल की सीमित तरंग दैर्ध्य होती है, इसलिए जैसे ही यह एंटीना लूप के माध्यम से यात्रा करता है, एंटीना के प्रत्येक भाग से मिलने वाला सापेक्ष चरण बदल जाता है। इससे सापेक्ष चरणों के आधार पर रेखा दीर्घवृत्त या लिसाजस वक्र में विक्षेपित हो जाती है। वक्र को घुमाया जाता है जिससे इसकी प्रमुख धुरी सिग्नल के प्रभाव के साथ रहे। उत्तर-पूर्व के सिग्नल की स्थितियों में, परिणाम डिस्प्ले पर 45/225-डिग्री रेखा के साथ स्थित दीर्घवृत्त होता है।[17] चूंकि डिस्प्ले ड्राइंग करते समय चरण बदल रहा है, परिणामस्वरूप प्रदर्शित आकार में धुंधलापन सम्मिलित है जिसे ध्यान में रखना आवश्यक है।[18]

इससे यह निर्धारित करने में समस्या आती है कि सिग्नल उत्तर-पूर्व या दक्षिण-पश्चिम है, क्योंकि प्रदर्शन केंद्र-बिंदु के दोनों तरफ दीर्घवृत्त समान रूप से लंबा है। इस समस्या को हल करने के लिए इस मिश्रण में अलग एरियल, सेंस एरियल, जोड़ा गया है। यह सर्वदिशात्मक एरियल था जो तरंग दैर्ध्य के लगभग 1/2 भाग की दूरी पर लूप से निश्चित दूरी पर स्थित था। जब इस सिग्नल को मिश्रित किया गया था, तो इस एरियल से विपरीत-चरण सिग्नल दृढ़ता से सिग्नल को दबा देगा जब चरण सेंस एरियल की दिशा में होता है। यह सिग्नल ऑसिलोस्कोप के ब्राइटनेस चैनल, या जेड-अक्ष में भेजा गया था, जिससे सिग्नल चरण से बाहर होने पर डिस्प्ले विलुप्त हो गया था। सेंस एरियल को किसी लूप, जैसे कि उत्तर/दक्षिण चैनल, से जोड़ने पर, जब डिस्प्ले डिस्प्ले के निचले आधे भाग पर होगा तो डिस्प्ले दृढ़ता विधि से दब जाएगी, जो दर्शाता है कि सिग्नल उत्तर की ओर कहीं है। इस बिंदु पर एकमात्र संभावित प्रभाव उत्तर-पूर्व है।[19]

एंटेना द्वारा प्राप्त सिग्नल बहुत छोटे और उच्च आवृत्ति पर होते हैं, इसलिए उन्हें पहले दो समान रेडियो रिसीवरों में व्यक्तिगत रूप से प्रवर्धित किया जाता है। इसके लिए दोनों रिसीवरों को अत्यंत अच्छी तरह से संतुलित होना आवश्यक है जिससे एक दूसरे से अधिक न बढ़े और इस तरह आउटपुट सिग्नल में बदलाव न हो। उदाहरण के लिए, यदि उत्तर/दक्षिण एंटीना पर एम्पलीफायर को थोड़ा अधिक लाभ है, तो बिंदु 45 डिग्री रेखा के साथ नहीं चलेगा, किंतु संभवतः 30 डिग्री रेखा के साथ चलेगा। दो एम्पलीफायरों को संतुलित करने के लिए, अधिकांश सेट-अप में परीक्षण लूप सम्मिलित होता है जो ज्ञात दिशात्मक परीक्षण संकेत उत्पन्न करता है।[20]

शिपबोर्ड प्रणालियों के लिए, जहाज की अधिरचना हस्तक्षेप का गंभीर कारण प्रस्तुत करती है, विशेष रूप से चरण में, क्योंकि सिग्नल विभिन्न धातु अवरोधों के आसपास घूमते हैं। इसे संबोधित करने के लिए, जहाज को एंकर डाला गया था जबकि एक दूसरे जहाज ने लगभग मील दूर से परीक्षण संकेत प्रसारित किया था, और परिणामी संकेतों को अंशांकन शीट पर अंकित किया गया था। फिर प्रसारण जहाज दूसरे स्थान पर चला जाएगा और अंशांकन दोहराया जाएगा। अंशांकन विभिन्न तरंग दैर्ध्य के साथ-साथ दिशाओं के लिए भी भिन्न था; प्रत्येक जहाज के लिए शीट्स का पूरा सेट बनाने के लिए महत्वपूर्ण कार्य की आवश्यकता थी।[21]

नौसेना इकाइयों, विशेष रूप से सामान्य एचएफ4 सेट में लाइन, कर्सर के साथ घूमने वाली प्लास्टिक प्लेट सम्मिलित होती है, जिसका उपयोग कोण को मापने में सहायता के लिए किया जाता है। यह कठिन हो सकता है यदि दीर्घवृत्त की युक्तियाँ प्रदर्शन के किनारे तक नहीं पहुँचती हैं, या उससे दूर चली जाती हैं। कर्सर को दोनों छोर पर चोटियों के साथ संरेखित करने से, यह सरल हो गया है। कर्सर के दोनों ओर हैश चिह्न डिस्प्ले की चौड़ाई को मापने की अनुमति देते हैं, और धुंधलापन की मात्रा निर्धारित करने के लिए इसका उपयोग करते हैं।

यह भी देखें

संदर्भ

Citations
  1. ↑ 1.0 1.1 Bauer 2004, p. 1.
  2. ↑ "The development of a high-frequency cathode-ray direction-finder for naval use"
  3. ↑ "Adcock/Watson-Watt Radio Direction Finding"
  4. ↑ 4.0 4.1 Bauer 2004, p. 2.
  5. ↑ Pexee le Vrai (16 October 2006). "Le HF/DF (ou Huff-Duff) : Une Invention Française" [HF/DF (or Huff-Duff): A French Invention] (in français). Retrieved 18 July 2014.[permanent dead link]
  6. ↑ 6.0 6.1 6.2 6.3 Bauer 2004, p. 4.
  7. ↑ 7.0 7.1 The Secret War [Ep7 2/5]: The Battle of the Atlantic. Archived from the original on 2013-12-05.
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  11. ↑ Zimmerman, David (2010). Britain's Shield: Radar and the Defeat of the Luftwaffe. Amberley Publishing. p. Chapter 10. ISBN 9781445600611.
  12. ↑ "High-frequency direction finding"
  13. ↑ Dirk Rijmenants, "Kurzsignalen on German U-boats", Cipher Machines and Cryptology
  14. ↑ "Naval Radio Operations During World War II".
  15. ↑ "द इव्सड्रॉपर्स" (PDF). Time Out: 8–9. 21 May 1976.
  16. ↑ Bauer 2004, p. 7.
  17. ↑ Bauer 2004, p. 6.
  18. ↑ Bauer 2004, pp. 6–7.
  19. ↑ Bauer 2004, pp. 14–15.
  20. ↑ Bauer 2004, p. 16.
  21. ↑ Bauer 2004, pp. 17–19.
Bibliography

Further reading

  • Beesly, Patrick (1978). Very Special Intelligence: The story of the Admiralty's Operational Intelligence Center in World War II. Spere. ISBN 978-0-7221-1539-8.
  • deRosa, L. A. (1978). "Direction Finding". In Blyd, J. A.; Harris, D. B.; King, D. D.; et al. (eds.). Electronic Countermeasures. Los Altos, CA: Peninsula Publishing. ISBN 978-0-932146-00-7.{{cite book}}: CS1 maint: multiple names: editors list (link)
  • Williams, Kathleen Broome (1996-10-01). Secret Weapon: U.S. High-Frequency Direction Finding in the Battle of the Atlantic. Naval Institute Press. ISBN 978-1-55750-935-2.

बाहरी संबंध

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