تاريخ الرادار ذو الفتحة الاصطناعية
مشروع ميشيغان > الأسس التقنية والعلمية

بلغت معالجة البيانات المطلوبة حساب الارتباطات المتبادلة للإشارات المستقبلة مع عينات من أشكال الإشارات المتوقعة من مصادر سعة الوحدة في مختلف النطاقات. في ذلك الوقت ، حتى أجهزة الكمبيوتر الرقمية الكبيرة كانت لديها قدرات قريبة إلى حد ما من مستويات الآلات الحاسبة المحمولة ذات الوظائف الأربع اليوم ، وبالتالي لم تكن قادرة على القيام بمثل هذا الكم الهائل من الحسابات. بدلا من ذلك ، كان الجهاز لإجراء حسابات الارتباط هو الارتباط البصري
واقترح عرض الإشارات التي يستقبلها الهوائي المتحرك والمكتشفة بشكل متماسك كخط تتبع نطاق واحد عبر قطر وجه أنبوب أشعة الكاثود ، ويتم تسجيل الأشكال المتتالية للخط كصور مسقطة على فيلم ينتقل عموديا على طول ذلك الخط. وكان من المقرر معالجة المعلومات المتعلقة بالفيلم المطور في وقت لاحق في المختبر بشأن المعدات التي لا يزال يتعين ابتكارها كمهمة رئيسية للمشروع. في اقتراح المعالج الأولي ، كان من المتوقع أن يضاعف ترتيب العدسات الإشارات المسجلة نقطة تلو الأخرى مع أشكال الإشارة المعروفة عن طريق تمرير الضوء على التوالي عبر كل من فيلم الإشارة وفيلم آخر يحتوي على نمط الإشارة المعروف. كان من المقرر أن يتم الجمع اللاحق ، أو التكامل ، خطوة الارتباط عن طريق تقارب مجموعات مناسبة من منتجات الضرب عن طريق عمل التركيز لواحد أو أكثر من العدسات الكروية والأسطوانية. كان من المقرر أن يكون المعالج في الواقع ، كمبيوتر تناظري بصري يقوم بإجراء حسابات حسابية عددية واسعة النطاق في العديد من القنوات (مع العديد من "أشعة" الضوء) في وقت واحد. في نهاية المطاف ، ستكون هناك حاجة إلى جهازين من هذا القبيل ، وسيتم دمج مخرجاتهما كمكونات تربيعية للحل الكامل.
أدت الرغبة في إبقاء المعدات صغيرة إلى تسجيل النمط المرجعي على فيلم 35 مم. أظهرت التجارب على الفور أن الأنماط الموجودة على الفيلم كانت دقيقة جدا بحيث تظهر تأثيرات حيود واضحة تمنع التركيز النهائي الحاد.
قاد ذلك ليث ، الفيزيائي الذي كان يبتكر الارتباط ، إلى إدراك أن هذه التأثيرات في حد ذاتها يمكن ، من خلال العمليات الطبيعية ، أن تؤدي جزءا كبيرا من المعالجة المطلوبة ، لأن شرائط المسار الطويل للتسجيل تعمل مثل شرائح قطرية لسلسلة من لوحات المنطقة البصرية الدائرية. أي لوحة من هذا القبيل تعمل إلى حد ما مثل العدسة ، كل لوحة لها بعد بؤري محدد لأي طول موجي معين. أصبح التسجيل الذي تم اعتباره قياسيا معترفا به كأزواج من متجهات الإشارة المعاكسة للعديد من الترددات المكانية بالإضافة إلى كمية "تحيز" ذات تردد صفري. تغير جمع الارتباط المطلوب من زوج من الأعداد القياسية إلى زوج متجه واحد.
يحتوي كل شريط لوحة منطقة على بعدين بؤريين متساويين ولكن موقعين بشكل معاكس ، أحدهما حقيقي ، حيث يتقارب شعاع من خلاله إلى تركيز ، والآخر افتراضي ، حيث يبدو أن شعاعا آخر قد تباعد عن الوجه الآخر للوحة المنطقة. لا يحتوي مكون التردد الصفري (انحياز التيار المستمر) على نقطة محورية ، ولكنه يتراكب مع كل من الحزم المتقاربة والمتباعدة. المفتاح للحصول ، من مكون الموجة المتقاربة ، على صور مركزة غير مغطاة بضباب غير مرغوب فيه من الاثنين الآخرين هو حجب الأخير ، مما يسمح فقط للشعاع المطلوب بالمرور عبر فتحة اختيار نطاق التردد الموضوعة بشكل صحيح
ينتج عن كل نطاق رادار شريط لوحة منطقة ببعد بؤري يتناسب مع هذا النطاق. أصبحت هذه الحقيقة تعقيدا رئيسيا في تصميم المعالجات البصرية. وبالتالي ، تحتوي المجلات الفنية في ذلك الوقت على كمية كبيرة من المواد المخصصة لطرق التعامل مع تباين التركيز مع النطاق.
لهذا التغيير الكبير في النهج ، يجب أن يكون الضوء المستخدم أحادي اللون ومتماسكا ، وهي خصائص كانت بالفعل شرطا في إشعاع الرادار. وبما أن الليزر أيضا في المستقبل، فإن أفضل تقريب متاح آنذاك لمصدر ضوء متماسك هو إخراج مصباح بخار زئبقي، يمر عبر مرشح ملون مطابق للشريط الأخضر لطيف المصباح، ثم يتركز قدر الإمكان على فتحة صغيرة جدا تحد من الحزمة. في حين أن كمية الضوء الناتجة كانت ضعيفة للغاية بحيث كان لا بد من استخدام أوقات التعرض الطويلة جدا ، تم تجميع ارتباط بصري عملي في الوقت المناسب لاستخدامه عندما تصبح البيانات المناسبة متاحة.
على الرغم من أن إنشاء هذا الرادار كان مهمة أكثر وضوحا تستند إلى تقنيات معروفة بالفعل ، إلا أن هذا العمل تطلب تحقيق خطية الإشارة واستقرار التردد اللذين كانا في أقصى درجات الفن. تم تصميم وبناء أداة مناسبة من قبل مختبر الرادار وتم تركيبها في طائرة كورتيس سي-46 كوماندو C-46 (Curtiss Commando). نظرا لأن الطائرة تم إنقاذها إلى WRRC من قبل الجيش الأمريكي وتم نقلها وصيانتها من قبل طياري WRRC والموظفين الأرضيين ، كان متاحا للعديد من الرحلات الجوية في بعض الأحيان التي تتوافق مع احتياجات مختبر الرادار ، وهي ميزة مهمة للسماح بإعادة الاختبار المتكرر و "تصحيح الأخطاء" للمعدات المعقدة المتطورة باستمرار. على النقيض من ذلك ، استخدمت مجموعة إلينوي طائرة C-46 تابعة للقوات الجوية ولم يطير بها طيارو AF إلا بترتيب مسبق ، مما أدى ، في نظر هؤلاء الباحثين ، إلى تقييد تكرار أقل من المرغوب فيه لاختبارات الطيران لمعداتهم ، وبالتالي عرض نطاق ترددي منخفض من ردود الفعل من الاختبارات. (استمر العمل اللاحق مع طائرات كونفير الأحدث في السيطرة المحلية لمجموعة ميشيغان على جداول الرحلات الجوية.)