• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Andra
    Hur NORAD fungerar
    En F-16 flyger ett NORAD-uppdrag över New York 2003. Se mer bilder av militära jetplan . U.S. Air Force/AFP/Getty Images

    NORAD, de Nordamerikansk luftfartsförsvarskommando , är en militär operation som drivs gemensamt av USA och Kanada. Ursprungligen sitt huvudkontor i ett massivt komplex byggt i ett uthult berg nära Colorado Springs, NORADs mål är att övervaka alla möjliga tillvägagångssätt till USA via luft och utrymme för potentiella attacker. Skapad på höjden av kalla krigets paranoia, NORAD är ett tekniskt underverk som tvingats anpassa sig kontinuerligt till nya hot.

    I den här artikeln, vi tar en kort titt på NORADs historia, tekniken bakom sin verksamhet och där kommandot står idag.

    Military Jets Image Gallery

    Avskräckande, Upptäcka, detektera, Försvara

    För att förstå NORAD, Det är viktigt att förstå det kalla krigets rädslor som orsakade det. Tänk på detta citat, skrivet 1967:

    Jämför [den japanska attacken mot Pearl Harbor] med det hot som människorna i Nordamerika står inför idag:Supersoniska och subsoniska jetbombare, flera hundra i antal, kunna nå alla mål på kontinenten; interkontinentala ballistiska missiler som kan färdas djupt inom den eurasiska landmassan vid 15, 000 km / h ... ubåtslanserade ballistiska missiler som kan träffa 40 av kontinentens största städer mindre än fem minuter efter sjösättningen ... Sovjetiska kosmonauter är förföljare till framtida fara [källa:Talmadge].

    NORAD:s motto är "Avskräckande, Upptäcka, detektera, Försvara. "Avskräckning uppnåddes helt enkelt genom att NORAD existerade." Potentiella fiender vet att de skulle drabbas av katastrofala konsekvenser omedelbart om de skulle vara så dumma att starta en attack mot USA eller Kanada. Full kunskap om dessa fakta anses vara den största skyddsåtgärden och avskräckande mot smygattacker, "läser introduktionen av en NORAD -guidebok publicerad 1970 [källa:Hough]. På många sätt, skapandet av NORAD var en handling av kalla krigets propaganda. Detta är inte att antyda att NORAD inte var kapabel att göra de saker som USA hävdade att de kunde göra, bara att påståendena var minst lika viktiga som själva tekniken.

    Upptäckten gjordes med en ständigt växande serie radarinstallationer som sträckte sig över Kanada. Om du tittar på en jordklot direkt ovanifrån, du kan se att den kortaste vägen mellan USA och Ryssland är genom Arktis, placera Kanada direkt mellan de två kallkrigande nationerna. NORADs "radarstaket" var tänkt att fungera som en första försvarslinje, att ge så mycket förvarning som möjligt när attackplan eller missiler lanserades mot USA eller Kanada. Detta skulle ge tid att reagera (med vedergällningsmissiler) och eventuellt påverka någon form av evakuering eller låta civila nå bombrum.

    Särskilda skvadroner av flygvapenskrigare och bombplan ( Strategiskt flygkommando , eller SAC -skvadroner) inrättades för att utföra försvarsaspekten av NORADs motto. Kunna krypa och ta till luften med ett ögonblick, dessa plan kan användas för att fånga upp och förstöra inkommande fiendens flygplan. Inkommande missiler kunde inte hanteras på något praktiskt sätt, så bombplan skulle skickas för att skjuta missiler mot Ryssland, säkerställa ömsesidig förstörelse av båda nationerna.

    Ta frågesporten

    Tror du att du är en flygsexpert? Läs om världens bästa piloter på American Heroes Channel :

    Topp 10 flygande ess

    Läs mer

    Innehåll
    1. NORAD Technology
    2. Cheyenne Mountain
    3. Larmnivåer och gemensamma funktioner
    4. NORAD Nu

    NORAD Technology

    Cheyenne Mountain, plats för kontrollcentralen NORAD Foto med tillstånd av Nordamerikanskt luftförsvar, Avdelningen för offentlig information

    Tekniken som NORAD använde för att utföra sitt uppdrag består av tre huvuddelar:

    • Upptäckt: använder huvudsakligen många radarinstallationer
    • Kommando och kontroll: med toppmoderna dator- och kommunikationssystem som ligger i Cheyenne Mountain
    • Svar: med hjälp av flygvapnets krigare, bombplan och missiler

    Den första uppsättningen NORAD radarstationer, Pinetree -linjen, begagnad pulsradar, som hade problem med att upptäcka plan nära marken. Linjen, byggdes 1954, sprang ungefär längs gränsen mellan USA och Kanada i väster, skär sedan över östra Kanada. Detta var för nära de potentiella målen för sovjetiska attacker för att ge mycket förhandsvarning. Pinetree ersattes snabbt av Mid-Canada Line (MCL), som placerades längre norrut. MCL använde Doppler radar, en mer avancerad teknik som erbjöd ökad effektivitet och upptäckt på låg höjd. Konstruktionen och den tidiga driften av dessa två system föregick faktiskt bildandet av NORAD med flera månader.

    Radarlinjen Distant Early Warning (DEW) byggdes nästan samtidigt som MCL. Det sträckte sig över Alaska, norra Kanada och Grönland flera hundra mil norr om polcirkeln. Färdigställd 1958, dagglinjen, som Pinetree Line och MCL, var avsedd att upptäcka ryska jetbombare. Dock, övergången till Interkontinentala ballistiska missiler (ICBM) gjorde dessa system föråldrade nästan omedelbart [källa:Talmadge]. MCL och Pinetree användes inte längre i mitten av 1960-talet, medan DEW -stationer gradvis stängdes av eller konverterades till andra användningsområden, även om vissa stationer förblev operativa in på 1990 -talet.

    Ballistic Missile Early Warning System (BMEWS) var NORADs svar på ICBM. Tre massiva radarinstallationer i Alaska, Grönland och Storbritannien utgör BMEWS, som togs i drift 1960 [källa:Talmadge]. BMEWS -radarn fungerade på så lång räckvidd att dess uppdrag utökades till att omfatta övervakning av orbital satelliter. Alla tre BMEWS -stationer är fortfarande i drift (efter uppgraderingar under de senaste decennierna), fastän Alaskastationen gjordes om till en BELÄGGNA LÅNOR installation. PAVE PAWS är det modernaste NORAD luft- och rymdspårningssystemet, genomfördes första gången på 1980 -talet.

    Att tolka och kombinera informationen från alla dessa radarsystem kräver användning av sofistikerade datasystem (vid varje givet tillfälle, uppgraderats upprepade gånger under årtiondena). Varje radarstation är ansluten till NORAD -kommando och styrning med redundanta kommunikationssystem, med trådbundna anslutningar och satelliter samt mikrovågskommunikation.

    I dag, NORAD kan spåra nästan varje centimeter av nordamerikanskt luftrum och kan upptäcka missilskjutningar nästan var som helst i världen, använder satelliter för att upptäcka värmesignaturer och avgaser. Dessutom, NORAD spårar alla konstgjorda föremål i rymden. All denna information korshänvisas med civil och militär flygtrafikkontroll. Som ett resultat, NORAD kan snabbt upptäcka ett obehörigt flygplan. Många av dessa visar sig vara narkotikasmugglare - cirka 100 fångas varje år med NORADs hjälp [källa:Ovanför hemlig].

    Den mytiska NORAD

    Det imponerande, till synes allsynande ögon hos NORAD har inspirerat skönlitterära skribenter och filmregissörer att replikera byrån i sina verk. NORADs mest kända filmroll var i filmen "War Games" - mycket av filmen utspelar sig i NORADs huvudkontor i Cheyenne Mountain, och handlingen kretsar kring en datahacker som infiltrerar NORADs datorer. NORAD spelar också en stor roll i "Terminator" -filmerna som källan till datasystemet som uppnår känslor och beslutar att eliminera mänskligheten.

    Cheyenne Mountain

    En arbetare inspekterar en av de 1, 000 pund fjädrar under NORAD -komplex i Cheyenne Mountain, Colo. Foto med tillstånd av det nordamerikanska luftförsvarskommandot, Avdelningen för offentlig information

    Den mest kända delen av NORAD är förmodligen NORADs högkvarter och kontrollcenter. USA ville ha ett kontrollcenter som tillfälligt kunde vara självförsörjande och motstå en kärnvapenattack, så det hålade ut ett granitberg i Colorado för att hysa det. De Cheyenne Mountain komplexet omges av 25-ton stålspärrportar och hundratals fot av massiv granit. Det inre området är en serie stora kammare som täcker mer än fyra och en halv tunnland [källa:Talmadge]. Inuti kamrarna finns byggnader, byggd som fristående strukturer inom berget. Varje byggnad vilar på enorma lindade stålfjädrar för isolering från den seismiska chocken från en kärnvapensprängning (de arbetar mot jordbävningar, för). Var och en av de 900 fjädrarna väger 1, 000 pund [källa:Hough]. Omfattande ventilationssystem ger frisk luft, medan livsmedelsbutiker och naturliga vattenkällor kan ge näring i upp till några veckor. Centret har en generator, men den drar huvudsakligen ström från det lokala elnätet.

    Byggandet av komplexet började 1961 och kostade 35,5 miljoner dollar för den första etappen. Det tog tre år och mer än en miljon pund sprängämnen bara att ihåla berget [källa:Hough]. I sista hand, Cheyenne Mountain kostade hundratals miljoner dollar att underhålla och uppgradera. Från och med 1994, årliga driftskostnader för anläggningen var $ 152 miljoner [källa:Ovanför hemlig].

    Mer än 1, 800 personer arbetade en gång inom berget, men 2006 flyttades NORADs verksamhet till Peterson flygvapenbas i Colorado Springs. Ett skelettbesättning fortsätter att underhålla Cheyenne Mountain -komplexet i ett "varmt standby" -läge, redo att användas som backup när det kan behövas.

    Tills nyligen, Det kanadensiska NORAD -huvudkontoret var också centrerat i ett underjordiskt komplex. Det var beläget i North Bay, Ontario, och rymde de flesta dator- och kommunikationssystem. Det kanadensiska NORAD -kommandot använder också en militärbas i Winnipeg, Manitoba, som fungerar som det administrativa huvudkontoret [källa:National Defense of Canada].

    På nästa sida lär vi oss vad som händer om NORAD upptäcker en missil som kommer mot USA.

    NORAD Spårar tomten

    Med sina högteknologiska spårningssystem, det är bara meningsfullt att NORAD skulle vara medveten om jultomten när han tar sig från nordpolen för att besöka barn över hela världen varje år. Dock, tanken på att spåra tomten kom inte på någon förrän 1955, när ett telefonnummer "tomtens hotline" publicerades felaktigt, vidarekoppla uppringare till en NORAD -föregångare. Under det kalla kriget, NORAD skulle skicka Air Force -jetplan för att bekräfta att den oidentifierade "boggen" var, faktiskt, en munter man i en släde som dras av flygande renar.

    I dag, Kanadensiska stridsflygplan ger tomten ett hedersvakt, och hundratals volontärer använder NORAD -telefoner för att berätta för uppringare över hela världen var tomten är när som helst. Han kan till och med spåras på Internet hos Norad Tracks Santa.

    Läs mer

    Larmnivåer och gemensamma funktioner

    NORADs ledningscentral i slutet av 1960-/början av 1970 -talet Foto med tillstånd av det nordamerikanska luftförsvarskommandot, Avdelningen för offentlig information

    NORADs högsta varningsnivå under kalla kriget var Larmnivå 1 . Lyckligtvis, det aktiverades aldrig, men en nivå 1 -kontakt skulle ha spelat ut så här:

    De Ballistic Missile Early Warning System (BMEWS) upptäcker något som flyger inom radarområdet. Datorsystemen kontrollerar och känner inte igen objektet. Det framstår som ett färgat ljus på en elektronisk karta över Nordamerika, och larmnivå 3 är aktiverad. Datorerna börjar göra förutsägelser - om objektet är en missil, vart kan det riktas, och hur lång tid tar det att komma dit?

    När BMEWS börjar spåra objektet, det kommer att kunna berätta vart det är på väg. Om det rör sig mot eller in i Nordamerika, NORAD flyttar till larmnivå 2. På denna nivå, en rad kontroller körs för att se till att objektet inte är en dålig signal eller något ofarligt. Om ingenting checkar ut, NORAD flyttar till larmnivå 1.

    Strategiskt flygkommando (SAC) skvadroner har redan meddelats och kryper - nu kan de släppas ut i luften. Missiluppskjutningsplatser är i beredskap och förbereder sig för att skjuta upp. Under tiden, datorer fortsätter att spåra och förfina missilernas uppskattade påverkansplatser. När allt har bekräftats helt, alla möjliga misstag utesluts och NORAD -befälhavare vet säkert att USA är under attack, de når sedan för Presidentens hotline . Denna speciella telefon ansluter direkt till presidenten utan dröjsmål. Endast med hans tillstånd kan militära element aktiveras fullt ut för att attackera och skjuta upp sina missiler.

    Gemensamma operationer

    NORAD är en sällsynthet - en pågående gemensam defensiv militär operation mellan två länder. USA och Kanada insåg på 1950 -talet att alla ryska hot mot den ena också skulle ställas inför den andra. I intresse av att arbeta tillsammans för att upptäcka och stoppa sådana hot, de två nationerna undertecknade ett avtal om att bilda NORAD den 12 maj, 1958 [källa:National Defense of Canada]. Det var ursprungligen känt som North American Air Defense Command, men "Luft" ändrades till "Aerospace" för att återspegla de utökade arbetsuppgifter som satelliter och andra rymdfödda hot medför.

    NORADs befälhavare utses av (och svarar på) USA:s president och den kanadensiska premiärministern. En amerikansk flygvapengeneral väljs vanligtvis till NORAD -befälhavare, med en kanadensisk ställföreträdare. NORAD -avtalet har förnyats stadigt genom åren, även om de två länderna har varit oense om finansieringen av anläggningsbyggande och underhåll. De flesta av NORADs funktioner utförs av de två nationernas flygvapen, men eftersom det är en binational byrå, det är tekniskt sett inte en del av något flygvapen.

    I USA, den amerikanska flygvapnets 21:e rymdvinge tillhandahåller missilvarnings- och rymdkontrollfunktioner till NORAD. Och olika luftvingar i hela USA tillhandahåller NORADs faktiska närvaro av luftstrider. Royal Canadian Air Force driver kanadensiska NORAD -baser.

    På nästa sida lär vi oss hur NORAD fungerar idag och hur det har förändrats med slutet av det kalla kriget och det nya hotet om terrorism.

    Moon Missiles?

    NORAD genomför regelbundna tester och övningar för att säkerställa att alla system och operatörer fungerar korrekt. Dock, misstag händer fortfarande. När BMEWS först distribuerades, NORAD -operatörer underskattade sitt sortiment. När månen steg, radar reflekterades bort från den och genererade ett kluster av falska signaler som ursprungligen misstogs för fiendens boggier. En datorjustering löste månproblemet.

    En datorfel 1979 började skicka intermittenta rapporter om ett stort antal ryska missiler på väg mot USA. Siffrorna var så besynnerliga att operatörerna visste att det var ett fel, men de var inte så säkra ett år senare, när ett testprogram kördes utan att sätta systemet i testläge. Lyckligtvis, felet upptäcktes innan någon skada skedde [källa:Tom Stockman].

    Läs mer

    NORAD Nu

    En av de 25-ton sprängdörrarna som skyddar NORAD Cheyenne Mountain -komplex Robert Nickelsberg/AFP/Getty Images

    NORAD har förändrats på många sätt sedan slutet av det kalla kriget. Medan spårning av narkotikasmugglare hjälpte till att hålla det relevant på 1990 -talet, terrorattackerna 2001 förändrade NORAD drastiskt. Sedan starten, NORADs natur har varit att övervaka det nordamerikanska luftrummet för hot från andra nationer. Ett luftburet angrepp från USA:s gränser förväntades inte. Faktiskt, när flygvapenskrigare först skickades upp i luften den 11 september, 2001, några av dem följde förutbestämda uppdragsplaner som skickade dem till sjöss för att fånga upp inkommande angripare [källa:Colorado Springs Gazette].

    Efter attackerna, NORAD vände sina vaksamma ögon inåt, uppmärksamt genomsöker USA:s himmel efter hot. När ett civilt plan kraschade in i ett flerfamiljshus i New York i oktober 2006, NORAD skickade flygvapenskrigare till himlen ovanför New York och andra större nordamerikanska städer inom några minuter [källa:Colorado Springs Gazette].

    Under 2005, NORAD antog ett nytt system med lågintensitetslasrar för att varna kommersiella flygbolagspiloter när de har kommit in i begränsat luftrum ovanför Washington, D.C., nära militära installationer och andra känsliga områden. Systemet är mer effektivt och billigare än den tidigare metoden för att skicka stridsflygplan för att fånga upp planet [källa:Information om flygindustrin]. NORADs system och kommunikation har integrerats bättre med Federal Aviation Administration:s övervakning av civil flygtrafik. Detta inkluderar FAA -tjänstemän som arbetar direkt med NORAD [källa:Calgary Herald].

    Kanada har också nyligen flyttat sin NORAD -verksamhet - huvudkontoret ligger nu i en ovanjordisk byggnad nära North Bay -bunkern.

    Hur ser framtiden ut för NORAD? USA och Kanada kommer troligen alltid att behöva ett sätt att övervaka himlen för potentiella hot, och dessa hot kommer att fortsätta utvecklas. Metoderna som används för att uppnå NORADs uppdrag kommer att förändras med teknik, växlar alltid för att möta behoven för nationell säkerhet, precis som de har gjort sedan 1950 -talet.

    För mer information om NORAD och relaterade ämnen, kolla in länkarna på följande sida.

    Ground-Base Midcourse Defense

    Ett mångårigt militärt mål i USA har varit utvecklingen av en missilförsvarsköld som skulle tillåta att inkommande missiler riktas och förstörs i luften av jord-till-luft-missiler. Den senaste iterationen av denna idé är det markbaserade midcourse-försvaret. Med Boeing som huvuddesigner, systemet kommer att använda avancerade radarsystem utvecklade speciellt för det för att upptäcka och identifiera fiendens missiler. Förmodligen, NORAD -radar kommer att spela in för tidig varning för inkommande hot [källa:Boeing].

    Mycket mer information

    Relaterade artiklar om HowStuffWorks

    • Hur Radar fungerar
    • Hur missiler fungerar
    • Hur kryssningsmissiler fungerar
    • Hur F-15s fungerar
    • Hur kärnbomber fungerar

    Fler fantastiska länkar

    • NORAD
    • Norad spårar tomten

    Källor

    • Flygindustrins information. "NORAD använder laserstrålar för att varna piloter." 12 april kl. 2005. http://findarticles.com/p/articles/mi_m0CWU/is_2005_April_12/ai_n13605096
    • Boeing. "Bakgrund baserad på Midcourse Defense (GMD)." http://www.boeing.com/defense-space/space/gmd/ift.html
    • Kanadensiska försvarsdepartementet. ”Bakgrund:NORAD.” http://www.dnd.ca/site/Newsroom/view_news_e.asp?id=121
    • “Cheyenne Mountain och NORAD -komplexet.” Ovanför Top Secret. http://www.abovetopsecret.com/pages/norad.html
    • CNN.com. "Yankees kanna dödades i krasch på ett litet plan på Manhattan." 12 oktober kl. 2006. http://www.cnn.com/2006/US/10/11/plane.crash/
    • Hough, Henry W. NORAD Command Post:The City Inside of Cheyenne Mountain. Green Mountain Press (1970). 978-0877680062.
    • NORAD. ”Om NORAD.” http://www.norad.mil/about/index.html
    • Slobodian, Linda. ”Norad om förhöjd varning:Luftförsvarets roll förändrades snabbt efter terrorattackerna den 11 september.” Calgary Herald, 13 oktober 2001. http://911research.wtc7.net/cache/planes/analysis/norad/calgaryherald101301_scrables.html
    • Stockman, Tom. ”Memoir:NORAD False Alarm of Soviet Missile Attack, 9 november 1979. ” http://www.tomstockman.com/columns/sac.shtml
    • Talmadge, Marian och Gilmore, Iris. NORAD:Nordamerikanska luftförsvarskommandot. Dodd, Mead (1967).
    • Zubeck, Pam. "Att stänga NORAD kan kosta 12 miljarder dollar." Colorado Springs Gazette, 15 juni kl. 2007. http://findarticles.com/p/articles/mi_qn4191/is_20070615/ai_n19307831
    • Zubeck, Pam. "Minuter efter kraschen, NORAD var där. ” Colorado Springs Gazette, 12 oktober kl. 2006. http://findarticles.com/p/articles/mi_qn4191/is_20061012/ai_n16802964

    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com